Реферати українською » Экология » Вплив енергетики на біосферу і проблема антропогенної зміни клімату


Реферат Вплив енергетики на біосферу і проблема антропогенної зміни клімату

з викидами тих чи інших речовин. Внесок різних галузей промисловості, у загальне забруднення атмосфери наведено на рис. 1.

Сучасна енергетика — велика високорозвинена галузь промисловості, тісно пов'язана з усіма галузями економіки. На рис. 2 наведено основних напрямів використання первинної енергії у низці країн світу.

Підприємства, що виробляють енергію, різні споживачі енергії, і навіть підприємства, видобувні і переробні природні ресурси для енергетики, об'єднують у ПЕК, однією з результатів функціонування якого є негативний вплив на біосферу. Вплив енергетики на біосферу проявляється усім стадіях виробництва енергії: при добуванні і транспортування ресурсів, під час виробництва, передачі і споживанні енергії.

Наприклад, вилучення вугілля пов'язана зі зміною ландшафту, із заснуванням шахт, кар'єрів, відвалів; транспорт вугілля — з утратами, розсіюванням твердих частинок у грунт й у атмосферу. При спалюванні органічного палива утворюються оксиди вуглецю, сірки, азоту, сполуки свинцю, сажа, вуглеводні, зокрема канцерогенні (наприклад, бенз(а)пірен З2ВІН12), та інші речовини в твердому, рідкому і газоподібному стані. Передача електроенергії призводить до утворення потужних електромагнітних полів поблизу ліній електропередач. Робота енергетичних установок неминуче пов'язані з викидами теплової енергії.

З іншого боку, із користування вилучаються великі площі земель, особливо в спорудженні гідроелектростанцій.

Вплив теплових електростанцій ТЕС на довкілля залежить від використовуваного палива. При спалюванні твердих видів палива на атмосферу надходять летюча зола, частки незгорілого палива, сірчистий і сірчанийангидриди, окисли азоту, фтористі сполуки. У попелі містяться різні токсичні сполуки — миш'як, кремнезем, оксид кальцію та інші. Використання рідких видів палива (мазутів) виключає зі відходів виробництва були тільки лише золу. У цьому відпадає проблемазолоотвалов, на які припадає великі території і є джерелом постійних забруднень атмосфери у районі станції. При спалюванні газу істотним забруднювачем є окисли азоту, але у середньому на 20% нижче, аніж за спалюванні твердих видів палива. Це як властивостями самого палива, а й особливостями його спалювання. Отже, екологічну шкоду шкідливих впливів ТЕС на довкілля у разі використання буде мінімальним тоді як інші види палива.

Зіставлення усереднених показників за забрудненістю атмосфери продуктами згоряння ТЕС під час роботи в різних видах палива представлене рис. 3.

Через високого рівня розвитку промисловості 93% всіх газових викидів зосереджене у Північній півкулі Землі. Більшість продуктів згоряння всіх видів палива (90%) викидається площею близько 3% від поверхні планети — у Європі, Японії Північній Америці. З газоподібних речовин, у найбільших кількостях викидається вуглекислий на газ і чадний газ, утворювані при згорянні палива (вугілля, нафти, газу, автомобільного палива тощо.). Найбільш токсичні сполуки,вибрасиваемие у повітря, — діоксид сірки і оксиди азоту.

>Рис. 3. Усереднені показники забруднення атмосфери теплових електростанцій (не враховуючи викидів парникових газів),г/(кВт./ч)


Щорічний світової викид цих газів становить понад 255 млн. т. Якби одне із найбільш токсичних оксидів — сірчистий ангідрид — не переробляли вищі рослини, то "за 20 років усе вищі тварини загинули б. Джерелами діоксиду сірки і оксидів азоту є вугільні ТЕЦ, промислові підприємства, автотранспорт. У повітрі ці гази реагують з парами води, створюючи сірчану і азотну кислоту. У результаті окремих реґіонах випадають опади, кислотність що у 10–1000 разів перевищує нормальну.Кислотним вважається дощ, має рН менш 5,6.

Забруднення атмосферного повітря має неабиякі наслідки. Складається загроза здоров'ю людини, нормального функціонування екосистем. Для нормально функціонувати і стійкості екосистем і біосфери загалом годі було перевищувати певні навантаження ними. У зв'язку з цим необхідно вести пошук найчутливіших ланок в екосистемах, знайти показники, відповідні найбільш сильнодіючим чинникам, і навіть джерела такого впливу. Ці заходи входять до системи екологічного моніторингу, під яким розуміють єдину систему засобів і методів безперервного контролю над становищем навколишнього середовища і системи прогнозування результатів антропогенного на неї. До завдань моніторингу входить стеження станом біосфери, оцінка та прогноз стану довкілля, виявлення факторів, і джерел антропогенного впливу, обгрунтування рішень щодо раціонального використання природних ресурсів, регулювання процесу природокористування. Організація моніторингу має вирішувати як локальні завдання контролю над станом окремих екосистем, і завдання планетарного порядку, т. е. передбачати систему глобального моніторингу.

Електроенергетика. Електроенергетика лідирує по сумарним викидам забруднюючих речовин, у атмосферу. Її частка у сумарних викидах забруднюючих речовин промисловості від стаціонарних джерел досягла 2003 р. 21,7%. У 2005 р. викиди забруднювачів склали 5,37 млн. т, що від рівня 1990 р. на 2,3 млн. т. У 1999-му р. викиди забруднювачів склали 3,9 млн. т, що від рівня 1998 р. на 56 тис. т Збереження сталу тенденцію скорочення зумовлено збільшенням до 64% частки газу у структурітопливноенергетического балансу (ПЕБ). З іншого боку, підвищується екологічна культура експлуатації теплових станцій, здійснюється впровадження на ТЕС технологій, вкладених у підвищення ефективності діючихзолоулавливающих установок. Задля нормативної бази зниження на атмосферу від енергетичних установок розроблено й набрав чинності ГОСТ Р 50831–95 «Установки котельних. Технічне устаткування. Загальні вимоги», у якому вказані нормативи питомих викидів для нововведених котельних установок, які відповідають світовим стандартам.

Значними джерелами забруднення довкілля є нафтогазові родовища і магістральні трубопроводи. Забруднення грунту, грунтових і поверхневих вод нафтою та її компонентами, високомінералізованими шаровими і стічними водами, шлаками відбувається на стадії підготовки нафтогазового сировини для переробки. Причому у атмосферу надходить значну кількість компонентів нафти, нафтової на газ і продукти його згоряння.

Нафтовидобувна промисловість. Основними забруднюючими компонентами для будівництва і експлуатації магістральних нафтопроводів є нафта та природний її пари, стічні води та продукти згоряння. Обсяги викидів забруднювачів у повітря скоротилися у період 1990–2005 рр. в 1,8 разу, проте їх у викидах промисловості досить великий, 2005 р. вона становить приблизно 8% від викидів стаціонарними об'єктами промисловості. Основними забруднювачами у нафтовидобувній промисловості є вуглеводні — 48%, оксид вуглецю — 44% і тверді речовини — 4,4%. Зростання частки нафтовидобутку в викидах промисловості обумовлений значною мірою спалюванням в факелах видобутого попутного газу. Нині загалом галузі факелах спалюється близько 20% всього видобутого попутного газу, на окремих родовищах ВАТ «>Томскнефть», «ВНК», ВАТ «НК «>Юкос» цей показник сягає 70%, що пов'язаний із значним обсягом ресурсів попутного газу та відмежуванням родовищ від споживачів. Ефективним рішенням проблеми утилізації попутного газу є його використання на малогабаритних газогенераторних електростанціях, що дозволить забезпечити потреби промислів в електроенергії та знизити емісію ПГ. Заради покращання екологічній ситуації в нафтовидобутку потрібно помешкання і заміна застарілого устаткування нафтовидобувних підприємств,внутрипромислових трубопроводів, з допомогою труб з підвищенимиантикоррозийними властивостями. На думку, розв'язання проблеми вимагає розробки і прийняття відповідної законодавчої бази для, і навіть Федеральної програми утилізації попутного нафтового газу на об'єктах ПЕК, втрати якої ще дуже великі, особливо у нововведених родовищах.

Газова промисловість. Обсяги викидів забруднюючих речовин, у атмосферне повітря від стаціонарних джерел за 1990–2003 рр. зменшилися більш ніж у 3 разу (не враховуючи викидів метану). Слід зазначити, що, попри проведену роботи зі зниження забруднення атмосферного повітря, викиди забруднюючих речовин з газової промисловості дорівнювали у 2003 р. Більше 590 тис. т. Основною причиною є аварії на магістральні газопроводи, що відбуваються внаслідок старіння устаткування й відсутність коштів на перегляд. Збільшення навантаження на довкілля зумовлено переважно зростанням викидів метану, з урахуванням якого викиди забруднюючих речовин, у 2005 р. склали 1,83 млн. т Емісія метану і вуглекислого газу галузі відбувається усім стадіях технологічного процесу. Домінуюче впливає газотранспортна система, частку якої припадає 70% всіх викидів [7].

Нині російській об'єктах газової промисловості реалізується міжнародний «Проект зниження викидів парникових газів під час виробництва і споживанні метану у Росії». Прогнозується, що реалізація передбачених заходів дасть змогу зменшити втрати газу на 3 млрд. м3. По експертну грошову оцінку, частка втрат газу з розподільних газопроводів ВАТ «Газпром» у всій технологічному ланцюжку руху газу до споживачів становить 25–29% від сумарною емісії метану за галуззю загалом [18]. За окремими етапах вона становить: видобуток газу та переробка — 16–19% і 5–7%, у сфері транспорту газу магістральних газопроводів та збереженні — 51–60%. Частка емісії метану з газорозподільних мереж США (за даними досліджень, виконаних американськими фахівцями в 1991–1996 рр. за контрактом із Федеральним агентством захисту довкілля) становила 24–43% [61].

Вугільна промисловість. Викиди шкідливих речовин у атмосферу вугільної галуззю у період 1990–2005 рр. знизилися в 1,5 разу. Її частка у викидах промисловості становить 4,8% (2003 р.). У 2005 р. загальний обсяг викидів забруднювачів в атмосферне повітря становив 450 тис. т Слід зазначити тенденцію зростання викидів, зумовлену спалюванням метану в відвалах (нині горить близько 60 відвалів; останніми роками ресурси метану в шахтних вибоях зросли до 400 млн. м3, у зв'язку збільшилася кількість вибухонебезпечних ситуацій і дійсних аварій на вугільних шахтах) [41].

За оцінками спеціалістів, в Кузбасі загальні ресурси метану становлять 10–13 трлн. м3 (>газовиделение вугілля становить 20–25 м3 на 1 т вугілля), промислові запаси метануПечорского вугільного басейну досягають 2 трлн. м3. Використання метану вугільних пластів в енергетичних установках дасть змогу зменшити видатки теплопостачання і поліпшити екологічну ситуацію тощо в житлових селищах з допомогою відмовитися від спалювання вугілля. У порівняні з іншими енергоносіями вугілля містить найбільше сірки — 0,2–7,0%, мазут — 0,5–4,0%, дизельне паливо — 0,3–0,9%, природного газу — незначну частку [81].

У разі зростаючого дефіциту природних ресурсів, збільшення масштабів та кількості техногенних аварій та катастроф надзвичайно важливим напрямом розвитку Росії і близько суб'єктів Федерації у найближчій перспективі є збільшення ефективність використання ПЕР, зниження негативного впливу діяльності ПЕК на навколишнє середовище з метою запобігання екологічній катастрофі й створення умов переходу на енергозбереження. Пріоритети «Енергетичної стратегії Росії на період до 2020 року» такі:

- енергоефективність економіки та енергозбереження;

- вдосконалення паливно-енергетичного балансу країни й структури ПЕК;

- енергетична безпеку (стійкість енергопостачання, технічна і екологічна безпеку ПЕК, підтримку енергетичного потенціалу як чинника зовнішньою і внутрішньою політики).

Енергозбереження є найефективнішим і пріоритетним виглядом природоохоронної діяльність у ПЕК, у зв'язку з ніж виділяються три його основні напрями:

1. Економія енергії у видобутку, транспортуванні, переробці ПЕР, виробництві й розподілі електро- і теплоенергії. При цього напрями основний то може бути отримано, наприклад:

- в нафтовидобутку — з більш повної утилізації попутного нафтового газу, резерв становить до 20%;

- у переробній промисловості — збільшення глибини нафтопереробки з 63 до 90% дозволить заощадити до 60 млн. ту.т./год (близько 14% річного обсягу видобутку);

- в газотранспортних системах — від заміни газотурбінних приводів на компресорних станціях електричними;

- в теплопостачанні — від централізації, т. е. заміни дрібних котельних ефективнішими великими установками теплопостачання;

- в усіх галузях ПЕК — від зменшення втрат, і навіть скорочення власного вжитку ПЕР, від утилізації вторинних енергетичних ресурсів (ПЕВ).

2. Економія «кінцевої» енергії у сфері її використання їх у народному господарстві. Головними джерелами цього напряму енергопостачання є:

- зниження матеріаломісткості і, отже, енергоємності готової продукції, її втрат (перехід до нових видам устаткування й технологіям);

- використання ПЕВ, що виробляють різних неенергетичних галузях народного господарства;

- не структурна перебудова економіки напрямі збільшення частки неенергоємних галузей у виробництві валового внутрішнього продукту (ВВП) може забезпечити 50–60% необхідного приросту енергоспоживання, оскільки енергоємність продукції промисловості, будівництва й сфери послуг у 8–10 разів менша, ніж у ПЕК, й у 12–15 разів менша, ніж у металургії.

3. Заміна витрати органічного палива альтернативними енергетичними джерелами. Третій напрям енергозбереження має відбуватися, передусім, в електроенергетиці, споживає майже 75% всього котельно-пічного палива шляхом дедалі більшої вироблення електричної й теплової енергії з урахуванням використання АЕС, ГЕС, і навіть використання енергетичних установок на поновлюваних нетрадиційних джерелах енергії (>геотермальная енергія, енергія сонця, вітру, біомаси та інших.) [24].

Перелічені напрями енергозбереження, супроводжувані одночасним зниженням навантаження на довкілля, можна класифікувати за кількістю витрат, потрібних їхнього реалізації:

- маловитратні заходи, пов'язані з раціональним використанням палива й енергії, дозволяють скоротити споживання на 10–12%;

- капіталомісткими заходи, створені задля використання енергозберігаючих технологій, устаткування, пристроїв облікурасходуемой енергії ідр.(возможно зниження потреби у енергоресурсах на 25–30%).

Реалізація потенціалу енергозбереження і вирішить екологічні проблеми зумовлюють необхідність виконанняенергоеффективной політики в всі сфери народного господарства, розширення використання екологічно більш чистих видів палива й джерел енергії, законодавче регулювання у сфері енергоспоживання, використання економічних санкцій про перевищення встановлених нормативів забруднення довкілля.

Нині переважна більшість вироблюваної електричної енергії виробляється теплових електростанцій, тому саме ТЕС є основний об'єкт вивчення негативного впливу біосферу. Вплив енергетики Росії на довкілля представлене рис. 4.

>Рис. 4. Вплив енергетики на довкілля у Росії (не враховуючи викидів парникових газів)

Низький рівень використання ПЕР обумовлений недостатнім досконалістю застосовуваних класичних методів перетворення на електричну енергію, низьким коефіцієнтом корисної дії двигунів, наявністю великих втрат при транспортуванні і споживанні кінцевої енергії. Резерви економії ПЕР нині є практично переважають у всіх ланках енергетичного циклу: при видобутку палива, його транспортуванні, переробці, під час вироблення теплової та електричної енергії, її передачі й використанні. Потрібно наведення порядку венергохозяйстве, розробляти програму скорочення ПГ у повітря, потрібно серйозно, систематично

Схожі реферати:

Навігація