Экологические проблемы развития промышленного производства (на примере Пинского ТЭЦ филиал РУП «Брестэнерго»)

Анализ перспектив развития мировой энергетики свидетельствует о заметном смещении приоритетных проблем в сторону всесторонней оценки возможных последствий влияния основных отраслей энергетики на окружающую среду, жизнь и здоровье населения.

Объекты энергетики, как и многие предприятия других отраслей промышленности, представляют собой источники неизбежного, потенциального, до настоящего времени практически количественно не учитываемого риска для населения и окружающей среды.

Энергетические объекты (топливно-энергетический комплекс вообще и объекты энергетики в частности) по степени влияния на окружающую среду принадле­жат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу.

Отрицательные последствия воздействия энергети­ки на окружающую среду следует ограничивать не­которым минимальным уровнем, например социально-приемлемым допустимым уровнем. Должны рабо­тать экономические механизмы, реализующие комп­ромисс между качеством среды обитания и социаль­но-экономическими условиями жизни населения.

Аналогичный круг вопросов следует рассматривать при формулировании концепции экологической безо­пасности объектов теплоэнергетики: учет теплового и химического воздействия на окружающую среду, вли­яние водоемов-охладителей и т. п. Кроме того, для крупных ТЭС на твердом топливе (уголь, сланцы) воз­никают проблемы надежной и безопасной эксплуата­ции золоотвалов — сложных и ответственных грун­товых гидросооружений.

Энергетика — основной движущий фактор разви­тия всех отраслей промышленности, транспорта, ком­мунального и сельского хозяйства, база повышения производительности труда и благосостояния населе­ния. У нее наиболее высокие темпы развития и масш­табы производства. Доля участия энергетических пред­приятий в загрязнении окружающей среды продук­тами сгорания органических видов топлива, содержа­щих вредные примеси, а также отходами низкопотенциальной теплоты весьма значительна [10, с. 138].

От типа энергоустановок зависит их влияние на ок­ружающую среду (рисунок 1.1).

Энергетические              Электроэнергия

ресурсы              Тепловая энергия

                                                                              (в случае комби-                             

                                                                              нированного

                                                                                                        производства

                                                                                                        тепла и электроэнергии)

Факторы воздействия на окружающую среду

Рисунок 1.1 – Признаки влияния энергоустановок на окружающую среду

П р и м е ч а н и е – Источник: [10, с.139]

1. Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топливо.

При сжигании твердого топлива в атмосферу поступают летучая зола с частицами недогоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Летучая зола в некоторых случаях содержит помимо нетоксичных составляющих и более вредные примеси.

Уголь – самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. Специалисты считают, что его запасов хватит на 500 лет. Кроме того, уголь распространен по всему миру более равномерно и он более экономичен, чем нефть. Из угля можно получить синтетическое жидкое топливо. Метод получения горючего путем переработки угля известен давно. Однако слишком высокой была себестоимость такой продукции. Процесс происходит при высоком давлении. У этого топлива есть одно неоспоримое преимущество – у него выше октановое число. Это означает, что экологически оно будет более чистым.

При энергетическом использовании торфа имеет место ряд отрицательных последствий для окружающей среды, возникающих в результате добычи торфа в широких масштабах. К ним, в частности, относятся нарушение режима водных систем, изменение ландшафта и почвенного покрова в местах торфодобычи, ухудшение качества местных источников пресной воды и загрязнение воздушного бассейна, резкое ухудшение условий существования животных. Значительные экологические трудности возникают и в связи с необходимостью перевозки и хранения торфа.

При сжигании жидкого топлива (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают: сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо более «гигиеничное». При этом полностью отпадает проблема золоотвалов, которые занимают значительные территории, исключают их полезное использование и являются источником постоянных загрязнений атмосферы в районе станции из-за уноса части золы с ветрами. В продуктах сгорания жидких видов топлива отсутствует летучая зола.

При сжигании природного газа существенным загрязнителем атмосферы являются оксиды азота. Однако выброс оксидов азота при сжигании на ТЭС природного газа в среднем на 20 % ниже, чем при сжигании угля. Это объясняется не свойствами самого топлива, а особенностями процессов сжигания. Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля ниже, чем при сжигании природного газа. Таким образом, природный газ является наиболее экологически чистым видом энергетического топлива и по выделению оксидов азота в процессе горения.

В теплоэнергетике источником массированных атмосферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются теплоэлектростанции, предприятия и установки паросилового хозяйства, т. е. любые предприятия, работа которых связана со сжиганием топлива.

Наряду с газообразными выбросами теплоэнергетика производит огромные массы твердых отходов; к ним относятся хвосты углеобогащения, зола и шлаки.

На современном этапе тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу около 20 % от общего количества всех вредных отходов промышленности. Они существенно влияют на окружающую среду района их расположения и на состояние биосферы в целом. Наиболее вредны конденсационные электрические станции, работающие на низкосортных видах топлива.

В результате промышленной деятельности человека в области производства тепловой энергии в окружающей среде наблюдается целый ряд существенных изменений. Вот лишь некоторые из них, особо ощутимые:

1.Наличие частиц, являющихся ядрами конденсации в 10 раз больше.

2.Наличие в воздухе газовых примесей увеличено 5-25 раз.

3.Количество облаков увеличивается на 5-10%.

4.Количество туманов зимой на 100% больше, летом на 30%.

5.Число осадков в различные периоды года на 5-10% больше.

6.Относительная влажность уменьшена летом на 2%, зимой на 8%.

7.Солнечное излучение уменьшено 3-20%.

8.Температура повышается на 1-2 градуса Цельсия.

9.Скорость ветра 5-30% больше.

2. Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные удельные капиталовложения на 1 кВт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придается большое значение, особенно когда это связано с размещением электроемких производств.

По данным исследований многих авторов, одним из важнейших воздействий гидроэнергетики на окружающую среду является отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища.

Значительные площади земель вблизи водохрани­лищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, пере­ходят в категорию заболоченных. В равнинных усло­виях подтопленные земли могут составлять 10% и бо­лее от затопленных. Уничтожение земель и свойствен­ных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании бере­говой линии. Абразионные процессы обычно продолжа­ются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством во­дохранилищ связано резкое нарушение гидрологичес­кого режима рек, свойственных им экосистем и видо­вого состава гидробионтов.

Еще одна экологическая проблема гидроэнергетики связана с оценкой качества водной среды. Имеющее место загрязнение воды вызвано не технологическими процессами производства электроэнергии на ГЭС (объе­мы загрязнений, поступающие со сточными водами ГЭС, составляют ничтожно малую долю в общей массе загрязнений хозяйственного комплекса), а низкое ка­чество санитарно-технических работ при создании во­дохранилищ и сброс неочищенных стоков в водные объекты.

В водохранилищах задерживается большая часть питательных веществ, приносимых реками. В теплую по году водоросли способны массами размножаться в поверхностных слоях обогащенного питательными веще­ствами, или эвтрофного, водохранилища. В ходе фото­синтеза водоросли потребляют питательные вещества из водохранилища и производят большое количество кислорода. Отмершие водоросли придают воде непри­ятный запах и вкус, покрывают толстым слоем дно и препятствуют отдыху людей на берегах водохранилищ. Массовое размножение, «цветение» водорослей в неглу­боких заболоченных водохранилищах стран СНГ дела­ет их воду непригодной ни для промышленного исполь­зования, ни для хозяйственных нужд.

Рассматривая воздействие ГЭС на окружающую сре­ду, следует все же отметить жизнесберегающую фун­кцию ГЭС. Так, выработка каждого млрд кВт*ч элект­роэнергии на ГЭС вместо ТЭС приводит к уменьшению смертности населения на 100-226 чел./год.

3. Ядерная энергетика в настоящее время может рас­сматриваться как наиболее перспективная. Это связа­но как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. До­статочно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива по­зволяет получать столько же энергии, сколько сжи­гание 1000 т каменного угля.

Известно, что процессы, лежащие в основе получе­ния энергии на АЭС — реакции деления атомных ядер — гораздо более опасны, чем, например, процессы горе­ния. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в ис­тории развития промышленности при получении энер­гии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.

Многолетний опыт эксплуатации АЭС во всех стра­нах показывает, что они не оказывают заметного вли­яния на окружающую среду. К 1998 г. среднее время эксплуатации АЭС составило 20 лет. Надежность, бе­зопасность и экономическая эффективность атомных электростанций опирается не только на жесткую рег­ламентацию процесса функционирования АЭС, но и на сведение до абсолютного минимума влияния АЭС на ок­ружающую среду.

Атомная энергетика по всем значимым показателям имеет преимущества по сравнению с энергетикой на органическом топливе. Ряд авторов в своих рабо­тах приводят сравнительную таблицу, в которой в ус­ловных единицах сравниваются показатели воздей­ствия на окружающую среду производителей, исполь­зующих различные виды топлива (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Воздействие электростанций на окружающую среду в зависимости от используемого топлива