Реферат на тему:
«Характеристиказабруднень атмосфери»
План
1. Загальна характеристиказабруднень атмосфери
2. Забрудненняатмосфери при випробуванні і експлуатації енергетичних установок
3. Який вплив надаєна характер шкідливих викидів в атмосферу від палива, використовуваний натеплових електростанціях
4. Вплив водосховищі гідроелектростанцій на природне середовище
5. Атомніелектростанції і екологічні проблеми, що виникають при їх експлуатації
6. Основні заходищодо захисту навколишнього середовища
Список літератури
1.Загальна характеристика забруднень атмосфери
Атмосфера завждимістить певну кількість домішок, що поступають від природних і антропогеннихджерел. До домішок, що виділяються природними джерелами, відносять: пил (рослинного,вулканічного, космічного походження, що виникає при ерозії ґрунту, частинкиморської солі); туман, дими і гази від лісових і степових пожеж; газивулканічного походження; різні продукти рослинного, тваринного імікробіологічного походження і ін.
Природні джерелазабруднень бувають або розподіленими, наприклад, випаданнякосмічному пилу, або короткочасними стихійними, наприклад лісовіі степові пожежі, виверження вулканів і т. п. Рівень забруднення атмосфериприродними джерелами є фоновим і мало змінюється з часом.
Стійкіші зони зпідвищеними концентраціями забруднень виникають в місцях активноїжиттєдіяльності людини. Антропогенні забруднення відрізняються різноманіттямвидів і численністю джерел. Якщо на початку 20 століття в промисловості застосовувалося19 хімічних елементів, то в середині століття промислове виробництво сталовикористовувати близько 50 елементів, а в 70‑х роках – практично всіелементи таблиці Менделєєва. Це істотно позначилося на складі промисловихвикидів і привело до якісно нового забруднення атмосфери, зокрема, аерозолямиважких і рідкісних металів, синтетичними з'єднаннями, що не існують і неутворюються в природі, радіоактивними, канцерогенними, бактеріологічними ііншими речовинами.
2. Забрудненняатмосфери при випробуванні і експлуатації енергетичних установок
Найбільші забрудненняатмосферного повітря поступають від енергетичних установок, що працюють навуглеводневому паливі (бензин, гас, дизельне паливо, мазут, вугілля, природнийгаз і ін.). Кількість забруднень визначається складом, об'ємом спалюваногопалива і організацією процесу згорання.
Основними джереламизабруднення атмосфери є транспортні засоби з двигунами внутрішнього згорання ітеплові електричні станції (ТЭС). Частка забруднень атмосфери від газотурбіннихрухових установок (ГТДУ) і ракетних двигунів (РД) поки незначна, оскільки їхзастосування в містах і крупних промислових центрах обмежено. У місцяхактивного використання ГТДУ і РД (аеродроми, випробувальні станції, стартовімайданчики) забруднення, що поступають в атмосферу від цих джерел, співставленііз забрудненнями від ДВС і ТЭС, обслуговуючих ці об'єкти.
Енергетичніоб'єкти (паливно-енергетичний комплекс взагалі і об'єкти енергетики зокрема) поступеню впливу на навколишнє середовище належать до що найінтенсивнішевпливають на біосферу.
Збільшення напорів і об'ємів водосховищ гідровузлів, продовженнявикористання традиційних видів палива (вугілля, нафта, газ), будівництво АЕС іінших підприємств ядерного паливного циклу (ЯТЦ) висувають ряд принципововажливих завдань глобального характеру за оцінкою впливу енергетики на біосферуЗемлі. Якщо в попередні періоди вибір способів отримання електричної і тепловоїенергії, шляхом комплексного рішення проблем енергетики, водного господарства,транспорту і ін. проводилися в першу чергу на основі мінімізації економічнихвитрат, то в даний час на перший план все більш висуваються питання оцінкиможливих наслідків зведення і експлуатації об'єктів енергетики.
Це, перш за все, відноситься до ядерної енергетики (АЕС і іншіпідприємства ЯТЦ), крупних гідровузлів, енергокомплексів, підприємств,пов'язаних із здобиччю і транспортом нафти і газу і т. п. Тенденції ітемпи розвитку енергетики зараз в значній мірі визначаються рівнем надійності ібезпеки (зокрема екологічною) електростанцій різного типу. До цих аспектіврозвитку енергетики привернута увага фахівців і широкої громадськості,вкладаються значні матеріальні і інтелектуальні ресурси, проте сама концепціянадійності і безпеки потенційно небезпечних інженерних об'єктів залишаєтьсябагато в чому мало розробленою.
Розвиток енергетичного виробництва, мабуть, слід розглядати якодин з аспектів сучасного етапу розвитку техносфери взагалі і енергетикизокрема і враховувати при розробці методів оцінки і засобів забезпеченнянадійності і екологічної безпеки найбільш потенційно небезпечних технологій.
Один з найважливіших напрямів рішення проблеми – ухваленнякомплексу технічних і організаційних рішень на основі концепцій теорії риски.
Об'єкти енергетики, як і багато підприємств інших галузейпромисловості, представляють джерела неминучого, потенційного, до теперішньогочасу практично риски, що кількісно не враховується, для населення інавколишнього середовища. Під надійністю об'єкту розуміється йогоздатність виконувати свої функції (в даному випадку – вироблення електричної ітеплової енергії) в заданих умовах експлуатації протягом терміну служби. Абонайдетальніше: властивість об'єкту зберігати в часі у встановлених межахзначення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати необхідніфункції в заданих режимах і умовах застосування.
Під екологічною безпекою розуміється збереження в межахможливих негативних наслідків, що регламентуються, дії об'єктів енергетики наприродне середовище. Регламентація цих негативних наслідків пов'язана з тим, щоне можна добитися повного виключення екологічного збитку.
Негативні наслідки дії енергетики на навколишнє середовище слідобмежувати деяким мінімальним рівнем, наприклад, соціально-прийнятнимдопустимим рівнем. Повинні працювати економічні механізми, що реалізовуютькомпроміс між якістю місця існування і соціально-економічними умовами життянаселення. Соціально-прийнятний ризик залежить від багатьох чинників, зокрема,від особливостей об'єкту енергетики.
Через специфіку технології використання водної енергіїгідроенергетичні об'єкти перетворять природні процеси на вельми тривалітерміни. Наприклад, водосховище ГЭС (або система водосховищ у разі каскаду ГЭС) може існувати десятки ісотні років, при цьому на місці природного водотока виникає техногенний об'єкт з штучнимрегулюванням природних процесів – природно-технічна система (ПТС). В даному випадкузавдання зводиться до формування такої ПТС, яка забезпечувала б надійне і екологічнобезпечне формування комплексу. При цьому співвідношення між основнимипідсистемами ПТС (техногенним об'єктом і природним середовищем) може бутиістотне різним залежно від вибраних пріоритетів – технічних, екологічних,соціально-економічних і ін., а принцип екологічної безпеки може формулюватися,наприклад, як підтримка деякого стійкого стану створюваної ПТС.
Інший виявляється постановка завдання оцінки можливих наслідківдля навколишнього середовища при створенні об'єктів ядерної енергетики. Тут підекологічною безпекою розуміється концепція, згідно якої при проектуванні,будівництві, експлуатації і знятті з експлуатації АЕС, а також інших об'єктівЯТЦ передбачається і забезпечується збереження регіональних екосистем. Прицьому допускається деякий екологічний збиток, ризик якого не перевершує певного(нормованого) рівня. Цей ризик мінімальний в період штатної експлуатації АЕС,зростає при зведенні об'єкту і знятті його з експлуатації і, особливо – ваварійних ситуаціях. Необхідно враховувати вплив на навколишнє середовище всіхосновних чинників техногенної дії: радіаційного, хімічного теплового (зурахуванням їх можливої нелінійної взаємодії). Слід мати на увазі і різнімасштаби можливих наслідків: локальний (теплова пляма скидання підігрітих вод уводоймища і водотоки), регіональний (викид радіонуклідів), глобальний(розсіяння довго живучих радіонуклідів по біосферних каналах). Якщо жстворюється крупне водосховище-охолоджувач, то, як у разі гідроенергетичногооб'єкту, повинне ставитися завдання про екологічно безпечне функціонуванняскладної ПТС (з урахуванням відміченої специфіки АЕС).
Аналогічний круг питань слід розглядати при формулюванні концепціїекологічної безпеки об'єктів теплоенергетики: облік теплової і хімічної дії нанавколишнє середовище, вплив водоймищ-охолоджувачів і т. п. Крім того, длякрупних ТЭС на твердому паливі (вугілля, сланці) виникають проблеми надійної ібезпечної експлуатації золовідвалів – складних і відповідальних ґрунтовихгідроспоруд. І тут треба ставити завдання про безпечне функціонування ПТС «ТЭС – навколишнєсередовище».
3. Який вплив надає на характер шкідливих викидів в атмосферу видпалива, використовуваний на теплових електростанціях
Як паливо на теплових електростанціях використовують вугілля,нафту і нафтопродукти, природний газ і рідше деревину і торф. Основними компонентамигорючих матеріалів є вуглець, водень і кисень, в менших кількостях міститьсясірка і азот, присутні також сліди металів і їх з'єднань (найчастіше оксиди ісульфіди).
У тепло енергетиці джерелом масованих атмосферних викидів івеликотоннажних твердих відходів є теплоелектростанції, підприємства іустановки паросилового господарства, тобто будь-які підприємства, робота якихпов'язана із спалюванням палива. До складу димових газів, що відходять, входятьдіоксид вуглецю, діоксид і триоксид сірі і ряд інших компонентів, надходженняяких в повітряне середовище завдає великого збитку, як всім основнимкомпонентам біосфери, так і підприємствам, об'єктам міського господарства,транспорту і населенню міст.
4. Вплив водосховищ і гідроелектростанцій на природнесередовище
Загострення екологічної ситуації, як в світі, так і в нашийкраїні, на початок 90‑х років послужило приводом для відновлення дискусійпо проблемах екології в гідроенергетиці, великою агресивністю, щовідрізняється. У наший країні принципи пріоритету охорони навколишньогосередовища були визнані на Всесоюзній науково-технічній нараді «Майбутнєгідроенергетики. Основні напрями створення гідроелектростанцій новогопокоління» 1991 р. Найрізкіше прозвучали питання створення високонапірних ГЭС з крупнимиводосховищами, затоплення земель, якості води. Збереження флори і фауни.
Із-за великої площі дзеркал водосховищ найбільш великих ГЭС Росії(Саяно-шушенськая, Красноярська, Усть-ілімська) збиток, що наноситься природі дужезначний. Найбільш значущим чинником дії крупних гідроелектростанцій наекосистему водоскиду є створення водосховищ і затоплення земель. Це викликаєзміну видового складу, чисельності біомаси рослин, тварин, формування нових биоценозов.
Ефективним способом зменшення затоплення територій є збільшеннякількості ГЭС в каскаді із зменшенням на кожному ступені натиску і, отже,дзеркала водосховищ. Не дивлячись на зниження енергетичних показників ізменшення регулюючих можливостей зростання вартості, низько напірні гідровузли,що забезпечують мінімальні затоплення земель, лежать в основі всіх сучаснихрозробок.
Ще одна екологічна проблема гідроенергетики пов'язана з оцінкоюякості водного середовища. Місце, що має, забруднення води викликане нетехнологічними процесами виробництва електроенергії на ГЭС (об'єми забруднень,що поступають із стічними водами ГЭС, складають нікчемно малу частку взагальній масі забруднень господарського комплексу), а низька якістьсанітарно-технічних робіт при створенні водосховищ і скидання неочищених стоківу водні об'єкти.
У перші роки після заповнення водосховища в нім з'являється багаторослинності, що розклалася, а «новий» грунт може різко понизити рівень кисню уводі. Гниття органічних речовин може привести до виділення величезної кількостіпарникових газів – метану і двоокису вуглецю.
Водосховища часто «дозрівають» десятиліттями або довше, а втропіках цей процес триває сторіччями – поки розкладеться велика частина всієїорганіки.
Очищення затоплюваної зони від рослинності пом'якшило б проблему,але оскільки вона важка і дорога, очищення проводять лише частково.
Найвідоміший приклад масштабного затоплення лісу – дамбаБрокопондо в Сурінаме (Ю. Америка), що затопила 1500 кв. км. тропічноголісу – 1 % територій країни. Розкладання органічної речовини в цьомумілководому басейні позбавило його воду кисню і викликало могутнє виділеннясірководня, смердючого газу, сприяючого корозії. Працівники греблі ще 2 рокуопісля після заповнення водосховища в 1964 році носили маски. А вартістьнанесеного збитку склала більше 7 відсотків загальної вартості проекту.
В той же час досвід експлуатації водосховищ показав, що унаслідокзбільшення часу перебування води у водоймищі загальний ефект самоочищення в нихв більшості випадків вище, ніж в річках. Водосховища істотно згладжуютьамплітуду коливання показників якості води. Різко знижують їх пікові значення.
Якщо питання про позитивний або негативний вплив водосховищ наякість води до цих пір залишається спірним, то негативний вплив неочищенихстоків, безперечно. Великі об'єми води і високий ефект самоочищення уводосховищах спонукають до будівництва підприємств без належного очищеннястоків, що перетворює водосховища на величезні відстійники стічних вод.
Окрім забруднення об'єктивним показником якості є стан живихорганізмів, що мешкають у воді. Найтісніше пов'язані з водними масамипланктонні організми. При транзиті через зарегульований потік з каскадамиводосховищ, планктонні співтовариства зазнають складні зміни, обумовленіпочерговим попаданням планктонних організмів то в озерні умови (верхній б'єф),то в річкових (нижній б'єф). В умовах верхнього б'єфу формується планктобиоценоз озерного типу, ав умовах нижнего – річкового. Ці плактоценозивідрізняються об'ємами продукованої органічної речовини, щільністю і біомасоюорганізмів, видовим складом і іншими показниками. Як правило, організмиспівтовариств озерного типу не пристосовані до життя в річці. У річкових умовахперебіг навіть середньої сили надає згубний вплив на озерні види організмів. Наструктуру і динаміку планктону впливають і самі гідротехнічні споруди, оскількипри подоланні гідроагрегатів планктон піддається руйнуванню.
Та все ж, розглядаючи дію ГЭС на навколишнє середовище, слід зазначити життєзберігаючу функцію ГЭС. Так вироблення кожногомлрд. кВтч електроенергіїна ГЭС замість ТЭС приводить до зменшеннясмертності населення на 100–226 люд./рік.5. Атомні електростанції і екологічні проблеми, що виникаютьпри їх експлуатації
З кінця 1960‑х років починається бум ядерної енергетики. Вцей час виникли, принаймні, дві ілюзії, пов'язаних з ядерною енергетикою.Вважалося, що енергетичні ядерні реактори достатньо безпечні, а системистеження і контролю, захисні екрани і навчений персонал гарантують їхбезаварійну роботу, а також вважалося, що ядерна енергетика є «екологічночистою», оскільки забезпечує зниження викиду парникових газів при заміщенніенергетичних установок, що працюють на викопному паливі.
Ілюзія про безпеку ядерної енергетики була зруйнована післядекількох великих аварій у Великобританії, США і СРСР, апофеозом яких сталакатастрофа на чорнобильській АЕС. Катастрофа в Чорнобилі показала, що втратипри аварії на ядерному енергетичному реакторі у декілька разів перевищуютьвтрати при аварії на енергетичній установці такої ж потужності, що використовуєвикопне паливо. У епіцентрі аварії рівень забруднення був настільки високий, щонаселення ряду районів довелося евакуювати, а ґрунти, поверхневі води,рослинний покрив виявилися радіоактивно зараженими на багато десятиліть. Прицьому відносно чорнобильського викиду багато що залишається невідомим, і ризикздоров'ю населення від аварійних викидів цієї АЕС істотно занижений, оскільки вбільшості країн СНД відсутня хороша медична статистика. Поряд дослідників СШАбуло встановлено, що з травня по серпень 1986 року, спостерігалося значнезростання загального числа смертей серед населення, висока дитяча смертність, атакож знижена народжуваність, пов'язані з високою концентрацією радіоактивногойоду‑131 з чорнобильської хмари, що накрила США.
За чотири літні місяці зросла кількість смертей від пневмонії,різних видів інфекційних захворювань, СНІД в порівнянні з середнім числомсмертей за цей період в 1983–1985 роках. Все це з високою статистичнодостовірною вірогідністю пов'язано з поразкою імунної системи чорнобильськимивикидами.
Такої ж точної статистики немає і для більшості інших країн,виключаючи Німеччину. На півдні Німеччини, де чорнобильські випадання булиособливо інтенсивними, дитяча смертність зросла на 35 %.
Проте небезпека ядерної енергетики лежить не тільки у сфері аварійі катастроф. Навіть без них близько 250 радіоактивних ізотопів потрапляють внавколишнє середовище в результаті роботи ядерних реакторів. Ці радіоактивнічастинки разом з водою, пилом, їжею і повітрям потрапляють в організми людей,тварин, викликаючи ракові захворювання, дефекти при народженні, зниження рівняімунної системи і збільшують загальну захворюваність населення, що проживаєнавколо ядерних установок.
Департамент суспільної охорони здоров'я штату Массачусетс з 1990року встановив, що у людей, АЕС, що живуть і працюючих в двадцятимильній зоні,«Пілігрим», біля міста Плімут, в 4 рази вище захворюваність лейкемією, чимочікувалося. Статистично помітне збільшення випадків захворювань лейкемією іраком виявлене в околицях АЭС «Троян» в місті Портленд, штат Орегон.Захворюваність лейкемією дітей в селищі біля британського ядерного центру вСеллафілде в 10 разів вище, ніж в середньому по країні, і, поза сумнівом,пов'язана з його роботою. Це стало відомо в 1990 році, а недавно офіційно підтвердженоБританським комітетом з радіології.
Навіть коли АЕС працює нормально, вона обов'язково викидаєнеабияку кількість радіоактивних ізотопів інертних газів. Також якрадіоактивний йод концентрується в щитовидній залозі, викликаючи її ураження,радіоізотопи інертних газів, в 70-і роки, що вважалися абсолютно нешкідливимидля всього живого, накопичуються в деяких клітинних структурах рослинхлоропластах, мітохондріях і клітинних мембранах. Після встановлення цьогофакту, залишається слово «інертні» завжди вживати в лапках, оскільки, звичайнож, вони роблять серйозний вплив на процеси життєдіяльності рослин.
Радіоізотопи «інертних» газів викликають і такий феномен як стовпиіонізованого повітря (свічки) над АЕС. Ці утворення можуть спостерігатися задопомогою звичайних радіолокаторів на відстані в сотні кілометрів від будь-якоїАЕС. Хто зможе стверджувати, що все це ніяк не позначається на стані і якостінавколишнього середовища, на міграційних шляхах птахів і кажанів, на поведінцікомах?
Одним з основних інертних газів, що викидаються, є криптон‑85бета-випромінювач. Вже зараз ясна його роль в зміні електропровідностіатмосфери. Кількість криптону‑85 в атмосфері (в основному за рахунокроботи АЕС) збільшується на 5 % у рік. Вже зараз кількість криптону-85 ватмосфері в мільйони разів (!) вище, ніж до початку атомної ери. Цей газ ватмосфері поводиться як тепличний газ, вносячи тим самим внесок доантропогенної зміни клімату Землі.
Не можна не згадати і проблему іншого бета-ізлучателя, що утворюєтьсяпри всякій нормальній роботі АЕС, тритію, або радіоактивного водню. Доведено,що він легко зв'язується з протоплазмою живих клітин і тисячократнонакопичується в харчових ланцюжках. Крім того, треба додати забруднення тритіємґрунтових вод практично навколо всіх АЕС. Нічого хорошого від заміщення частинимолекул води в живих організмах тритієм чекати не доводитися. Коли тритійрозпадається (період напіврозпаду 12,3 року), він перетворюється на гелій івипускає сильне бета-випромінювання. Ця трансмутація особливо небезпечна дляживих організмів, оскільки може вражати генетичний апарат кліток.
Ще один радіоактивний газ, що не уловлюється ніякими фільтрами і увеликих кількостях вироблюваний всякою АЕС, вуглець-14. Є підстави припускати,що накопичення вуглецю-14 в атмосфері веде до різкого уповільнення зростаннядерев. Таке нез'ясовне уповільнення зростання дерев, по висновку рядулісоводів, спостерігається, мало не повсюдно на Землі. Зараз у складі атмосферикількість вуглецю-14 збільшена на 25 % в порівнянні з до атомною ерою.
Але головна небезпека від працюючих АЕС – забруднення біосфериплутонієм. На Землі було не більше 50 кг цього надтоксичного елементу до початку його виробництва людиною в 1941 році. Зараз глобальне забруднення плутоніємприймає катастрофічні розміри: атомні реактори миру провели вже багато сотеньтонн плутонію – кількість більш ніж достатня для смертельного отруєння всіхлюдей, що живуть на планеті. Плутоній украй летуч: варто пронести зразок через кімнату, як допустимийвміст плутонію в повітрі буде перевищений. У нього низька температура плавлення– всього 640 градусів за Цельсієм. Він здібний до самозагорання за наявностікисню.
Зазвичай, коли говорять про радіаційне забруднення, мають на увазігамма-випромінювання, що легко уловлюється лічильниками Гейгера і дозиметрамина їх основі. В той же час є немало бета-випромінювачів (вуглець-14, криптон-85, стронцій-90,йод-129 і 130). Існуючими масовими приладами вони вимірюються недостатньонадійно. Ще важче швидко і достовірно визначати зміст плутонію, тому якщодозиметр не клацає, це ще не означає радіаційної безпеки, це говорить лише проте, що немає небезпечного рівня гамма-радіації.
Нарешті, найважливішою причиною екологічної небезпеки ядерноїенергетики і ядерної промисловості в цілому є проблема радіоактивних відходів,яка так і залишається невирішеною. На 424 цивільних ядерних енергетичнихреакторах, що працюють у всьому світі, щорічно утворюється велика кількістьнизко-, середньо- і високорадіоактивних відходів. До цієї проблеми відходівпрямо примикає проблема виводу що виробили свій ресурс реакторів.
Радіоактивне забруднення супроводжує всі ланки складногогосподарства ядерної енергетики: здобич і переробку урану, роботу АЕС,зберігання і регенерацію палива. Це робить атомну енергетику екологічнобезнадійно брудною. З кожним десятиліттям відкриваються все нові небезпеки,пов'язані з роботою АЕС. Є всі підстави вважати, що і далі виявлятимуться новідані про небезпеки, витікаючі від АЕС.
6. Основні заходищодо захисту навколишнього середовища
Захист навколишньогосередовища – це комплексна проблема, що вимагає зусиль учених багатьохспеціальностей. Найбільш активною формою захисту навколишнього середовища відшкідливої дії викидів промислових підприємств є повний перехід до безвідходнихі маловідхідних технологій і виробництв. Це зажадає рішення цілого комплексускладних технологічних, конструкторських і організаційних завдань, заснованихна використанні новітніх науково, – технічних досягнень. Важливими напрямами екологізаціїпромислового виробництва слід вважати: вдосконалення технологічних процесів ірозробку нового устаткування з меншим рівням викидів домішок і відходів внавколишнє середовище, екологічну експертизу всіх видів виробництва іпромислової продукції, заміну токсичних відходів на нетоксичних, замінунеутилізованих відходів на утилізованих, широке застосування додаткових методіві засобів захисту навколишнього середовища.
Як додаткові засобизахисту застосовують: апарати і системи для очищення газових викидів, стічнихвод від домішок, глушники шуму при скиданні газів в атмосферу, віброізоляторитехнологічного устаткування, екрани для захисту від ЭМП. Ці засоби захиступостійно удосконалюються і широко упроваджуються в технологічні іексплуатаційні цикли у всіх галузях народного господарства.
Додаткові засобизахисту навколишнього середовища застосовують на транспорті і пересувнихенергоустановках. Це – глушники, сажеуловлювачі, нетралізатори відпрацьованихгазів ДВС, глушники шуму компресорних установок і ГТДУ, віброізоляторирейкового транспорту і т. д.
Список літератури
1. «Надійність і екологічна безпека гідроенергетичних установок»Львів Л.В.; Федоров М.П.; Шульман С.Г. Санкт-Петербург 1999 г.
2. «Екологія і охорона біосфери при хімічному забрудненні» Лозановська И.Н.;Орлів Д.С.; Садовнікова Л.К. Москва 1998 г.
3. «Екологічні проблеми. Що відбувається, хто винен і що робити?»під редакцією Данилова-Данильяна В.И. Москва 1997 г.
4. Стаття «Ядерна міфологія кінця 20 століть» А.В. Яблоков«Новий світ» 1995 г.
5. Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайтуhttp://study.online.ks.ua/