Экологические проблемы энергопроизводства

Человек имеет «право на развитие таким образом, чтобы потребности общества в восстановлении и эксплуатации природных ресурсов были бы в равной степени обеспечены как для современного поколения, так и для будущих».

Декларация конференции ООН, 1999 г.

Всю свою жизнь мы только и делаем, что берем в долг у будущего, чтобы заплатить настоящему.

Моисей Сафир

По мере развития промышленного производства негативно изменялась экологическая ситуация на планете. За последние 140 лет, которые характеризуются особенно бурным ростом энергопотребления в экономике всех стран, произошли глобальные изменения как в неживой природе, так и в системе живых организмов биосферы. Общее потребление энергии человечеством за этот период возрастает примерно в 25 раз.

Учитывая, что используется при этом практически только органическое топливо (до 90–95 %), прямо пропорционально количеству потребленной энергии увеличиваются выбросы диоксида углерода (СО₂).

Как утверждают экологи, накопление СО₂ в атмосфере Земли способствует возрастанию действия парникового эффекта, что приведет к заметному потеплению с неизбежными негативными последствиями. За этот же период в атмосфере Земли заметно возросло содержание и других вредных выбросов энергетического происхождения – диоксида серы почти на 80 %, оксида углерода (угарного газа) – более чем вдвое.

Не менее масштабны процессы загрязнения озер, рек и мирового океана. Так, загрязнение океана нефтепродуктами возросло по сравнению с природным уровнем примерно в 3,5 тыс. раз (в качестве примера можно привести экологическую катастрофу в Мексиканском заливе, разразившуюся весной 2010 г, когда из скважины, находящейся на глубине более 1 км, стала поступать нефть прямо в океан по 12-15 тысяч баррелей в день).

В результате человеческой деятельности исчезают отдельные виды растений, снижается генетическое разнообразие биоты (системы живых организмов биосферы).

Все загрязнители окружающей среды делятся на три группы:

· выбросы – загрязнители атмосферного воздуха (атмосферы);

· сбросы – загрязнители водных источников (гидросферы);

· отходы – загрязнители поверхностного слоя земной коры (литосферы) и гидросферы.

Дадим характеристику этих экологических показателей по России и отдельным ее регионам.

Выбросы. На территории России ежегодно в конце 80-х годов в атмосферу выбрасывалось до 65 млн т вредных веществ, из них стационарными источниками (без учета транспортных средств, в результате стихийных бедствий и т.п.) – около 35 млн т. В настоящее время выбросы от стационарных источников составляют около 20 млн т. Вклад энергетики здесь не менее 5,5–6 млн т (25 %).

Распределение основных загрязнителей атмосферного воздуха по источникам выбросов приведено в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Основные загрязнители атмосферного воздуха

(по источникам выбросов), %

Источники	Диоксид серы	Оксиды азота	Оксид углерода	Углеводо-роды	Пыль, сажа
Тепловые электростанции, котельные
Промышленность
Транспорт
Пожары
Прочие
Всего

Как следует из таблицы, энергетические установки обеспечивают основную долю выбросов по наиболее распространенным атмосферным загрязнителям – оксидам азота, серы и твердым частицам.

Выбросы транспорта дают более половины всех выбросов NO_X, CO и углеводородов. Из таблицы также видно, что эффективное использование энергоресурсов в промышленности будет способствовать заметному снижению объемов выбросов сажы, а также углеводородов.

Сбросы. Ежегодно в России используется до 100 млрд м³ воды. При этом энергетические объекты всех видов потребляют до 40 млрд м³ воды. Из этих объемов непосредственно на электрические станции поступает до 23 млрд м³ воды, из которых более 1 млрд м³ сбрасывается химически загрязненными (поваренная соль, кислоты и др.)

Доля топливно-энергетического комплекса в объемах сброса загрязненных сточных вод сравнительно невелика – около 15 %. Но при этом почти все остальные сбросные воды тепловых электрических станций характеризуются неучитываемым тепловым загрязнением, вызывающим повышение температуры воды в водоисточниках. Тепловое загрязнение не менее неблагоприятно по своим воздействиям на обитателей водоемов, так как меняются физические свойства воды – снижается растворимость кислорода на 30–40 % и др.

Отходы. На просторах России накоплены тысячи миллионов тонн самых различных отходов – токсичных и нетоксичных, промышленных и бытовых. Здесь следует обратиться к удельным показателям. Если у нас в ряде регионов в год производится по 20–30 т отходов на одного жителя, то в Великобритании этот показатель не превышает 3–4 т, остальное перерабатывается. Отрицательное влияние отходов на литосферу разнообразно. Так, предприятия топливной промышленности России превратили в терриконы и раскопки 280 тыс. га земель.

Наиболее реальным вариантом снижения вредного воздействия на окружающую природную среду будет снижение расходов энергоресурсов и сырьевых материалов в энергетике, промышленности, транспорте, коммунальном хозяйстве и т.д. Уровень вредного воздействия сильно зависит от количества и качества сжигаемого топлива. Данные о выбросах вредных веществ в атмосферу при использовании разного топлива для производства электроэнергии приведены в табл. 9.2.

Кроме того, при сжигании топлива в атмосферу выбрасывается до 3 т/т у.т. диоксида углерода, 250 кг/т у.т. воды. Выбросы всех вредных веществ котлами и домовыми печами при сжигании угля в несколько раз выше, чем у торфа и особенно у дров. При переходе с угля на торф и, особенно, на дрова, где это возможно, отрицательное воздействие на окружающую среду может существенно снизиться.

По суммарным оценкам, удельные выбросы вредных веществ при существующем топливном балансе только от стационарных источников электроэнергетики составляют 18 кг/т у.т., или 6 кг/МВт×ч. Удельный объем водопотребления, соответственно, составляет 74 м³/т у.т., или 32 м³/МВт×ч.

Таблица 9.2

Удельные выбросы вредных веществ

Топливо	Выбросы, кг на 1 тонну условного топлива кг на 1 МВт×ч электроэнергии
SO2	NOх	Пыли
Твердое (уголь)
Мазут			нет
Газ: природный	нет		нет
коксовый			нет
доменный	нет		нет

Если в России будет реализован потенциал энергосбережения в 400 млн т у.т., то следует ожидать снижения объемов выбросов в атмосферу до 7 млн т (не менее 15 % от объемов выбросов в настоящее время), а также около 1 млрд т СО₂. Снижение объемов водопотребления еще более впечатляет – экономится около 30 млрд м³ в год, или 30 % от объемов сбросов по России в целом.

Вопросы для обсуждения и самопроверки

1. Какие виды загрязнителей окружающей среды вы можете назвать?

2. Какие загрязнители окружающей среды особенно характерны для вашего населенного пункта?

3. Почему энергосбережение улучшает экологическую обстановку?

4. Каким образом менялась экологическая обстановка в вашем населенном пункте за последние 2–3 года?

Дата добавления: 2015-06-27