Проблемы энергетики и их решение

Главная Учебники - Экология Лекции по экологии - часть 1

Таблица №1

Технологический процесс	Влияние на элементы среды и биоту				Примеры цепных реакций
Технологический процесс	воздух	почвы и грунты	воды	экосистемы и человека	Примеры цепных реакций
1	2	3	4	5	6
Добыча топлива: -жидкое (нефть) и в виде газа	Углеводо-родное загрязнение при испарении и утечках	Повреждение или уничтожение почв при разведке и добыче топлива, передвижениях транспорта и т.п.; загрязнение нефтью, техническими химикатам, Металлолом и др. отходами	Загрязнение нефтью в результате утечек, особенно при авариях и добычах со дна водоемов, загрязнение технологическими химреагентами и другими отходами; разрушение водоносных структур в грунтах, откачка подземных вод их сброс в водоемы	Разрушение и повреждение экосистем в местах добычи и при обустройстве месторождений(дороги, линии электропередач, водопроводы и т.п.), загрязнение при утечках и авариях, потеря продуктивности, ухудшение Качества продукции. Воздействие на человека в основном через биопродукцию (особенно гидробионтов).	Загрязнение почв-> загрязнение вод нефтью и химреагентами -> гибель планктона и других групп организмов -> снижение рыбопродукгивности -> потеря потребительских или вкусовых свойств воды и продуктов промысла
-твердое: угли, сланцы торф и т.п.)	Пыль при взрывных и других работах, продукты горения терриконов и т.п.	Разрушение почвы и грунтов при добыче открытыми методами (карьеры), просадки рельефа, разрушение грунтов при шахтных методах добычи	Сильное нарушение водоносных структур, откачка и сброс в водоемы шахтных, часто высокоминера-лизированных, железистых и других вод	Разрушение экосистем или их элементов, особенно при открытых способах добычи, снижение продуктивности, воздействие на биоту и человека через загрязненные воздух, воды и пищу. Высокая степень заболеваемости, травматизма и смертности при шахтных способах добычи
Транспор-тировка топлива	Загрязнение при испарении жидкого топлива, потере газа, нефти, пылью от твердого топлива	Загрязнение при утечках, авариях, особенно нефтью	Загрязнение нефтью в результате потерь и при авариях	В основном через загрязнение вод и гидробионтов
Работа электростанций на твердом топливе	Основные поставщики углекислого газа, сернистого ангидрида, окислов азота, продуктов для кислых осадков, аэрозолей, сажи, загрязнение радиоактивными веществам и, тяжелыми металлами	Разрушение и сильное загрязнение почв вблизи предприятий (техногенные пустыни), загрязнение тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, кислыми осадками; отчуждение земель под землеотвалы, другие отходы	Тепловое загрязнение в результате сбросов подогретых вод, химическое загрязнение через кислые осадки и сухое осаждение из атмосферы, загрязнение продуктами вымывания биогенов и ядовитых веществ (алюминий)из почв и грунтов	Основной агент разрушения и гибели экосистем, особенно озер и хвойных лесов (обеднение видового состава, снижение продуктивности, разрушение хлорофилла, вымывание биогенов, повреждение корней и т.п.). Эвтрофикация вод и их цветение. На человека через загрязнение воздуха, воды, продуктов питания, разрушение природы, строений, памятников и т.п.	Загрязнение воздуха продуктами горения-» кислые осадки-» гибель лесов и экосистем озер > нарушение круговоротов вешеств > антропогенные сукцессии Тепловое загрязнение вод > дефицит кислорода > эвтрофикация и цветение вод > усиление дефицита кислорода > превращение водных экосистем в болотные
Работа электростанций на жидком топливе и газе	То же, но в значительно меньших масштабах	То же, но в значительно меньших масштабах	Тепловое загрязнение, как для твердого топлива, остальные в значительно меньших масштабах	То же, но в значительно меньших масштабах

Таблица №2

Технологический процесс	Влияние на элементы среды и биоту				Примеры цепных реакций
Технологический процесс	воздух	почвы и грунты	воды	экосистемы и человека	Примеры цепных реакций
1	2	3	4	5	6
Строительство ГЭС	Разрушение почв и грунтов на стройпло-щадках, подъездных путях, хозяйствен-ных объектах и т.п.; перемеще-ние больших масс грунтов, особенно при строитель-стве плотин и обвалова-нии водохрани-лищ	Аэрозольное загрязнение продуктами разрушения почв, стройматериалами (особенно цементом); химическое - в небольших объемах в основном от работы техники, предприятий, стройматериалов	Некоторое нарушение режима и загрязнение в местах строительства (обводные каналы и т.п.)	Частичное разрушение экосистем и их элементов(растительности, почв), фактор беспокойства для животных, интенсивный промысел и т.п. Влияние на человека в основном через изменение среды и социальные факторы	Текущая вода (река) -> водохранилище -> накопление химических веществ (эвтрофикация) плюстепловое загрязнение -> зарастание водоема (цветение) -> обогащение органикой -> обескислороживание -> превращение экосистемы транзитноготипа в аккумулятивнозастойную -> порча воды -> болезни рыб -> потеря пищевых или вкусовых свойств воды и продуктов промысла
Заполне-ние водохра-нилищ	Уход под воду плодородных пойменных земель (затопление), подъем грунтовых вод в прибреж-ной зоне (подтопле-ние, заболачи-вание). В горных условиях такие явления выражены в меньшей степени	Дополнительноеиспарение с чаши водохранилищ	Смена текущих вод на застойные, неизбежное загрязнение водохранилищ быстрорастворимыми или взмучиваемыми веществами при заполнении чаши водохранилищ и формировании берегов	Полное уничтожение сухопутных экосистем (сведение лесов или их гибель от подтопления, часто оставление всей биомассы в зоне затопления), смена прибрежных экосистем. Неизбежное переселение людей из зоны затопления, социальные издержки	Давление водных масс на ложе водохранилищ -> интенсификация сейсмических явлений
Работа ГЭС	То же,что и при затоплении, ПЛЮС MHOголет-нее разрушение береговой линии (абразия), формирова-ние новых типов почв в прибреж-ной зоне	Повышение влажности, понижение температур туманы, местныеветры, часто неприятный запах от гниения органических остатков	Загрязнение в результате стоков с водосборов и разложения больших масс органики почв, растительных остатков, древесины и т.п., образование фенолов, накопление биогенов и других веществ; усиленное прогревание, особенно мелководий (тепловое загрязнение) ,эвтрофикация, цветение, потеря кислорода, накопление тяжелых металлов, ила, радиоактивных и других веществ, порча воды	Формирование новых экосистем (в основном луговых и болотных) в зоне подтопления, зарастание вод. цветение; нарушение миграций рыб и других гидробионтов, смена более ценных видов менее ценными; заболевания рыб (гельминты и другие паразиты), забивание жаберных щелей рыб водорослями, разрушение нерестилищ и зимовальных ям. Потеря вкусовых качеств рыб. Увеличение вероятности заболеваний людей при контакте с водными массами (купание и т.п.) и продуктами промысла

ИМЭ ИГУ

на тему:

«Проблемы энергетики и способы решения»

Иркутск 2003г.

Введение.

« Нетрадиционная энергетика»

нетрадиционная потому, что

не везде ещё у нас есть традиция -

беречь родную природу.

Разуваев В.А.

Говоря об энергии, мы, как правило, подразумеваем электроэнергию. Поэтому от сюда и далее говоря об энергии, я буду иметь в виду электричество. И далее я буду развивать только это направление.

Мы всегда гордились и гордимся открытиям «гигантов» по выработке электроэнергии. Это вызывало всегда бурный восторг большую часть населения. Это означало что всегда в доме будет столь привычное нам свет и тепло; показывало наше могущество перед другими странами; также мы хотели доказать чего достиг человек и что он может сделать… Можно многое перечислять, но тогда, а может и сейчас, это была такая идеология, принцип жизни. Радуясь новым открытиям сверхгигантов, мы не задумывались о последствиях, о её роли в экологии природы. Уже не один десяток лет человечеству были известны множество альтернативных источников энергии, которые более чистые, экономичнее и даже с более высоким КПД. Почему их не использую, трудный вопрос. И на этот вопрос частично отвечает эпиграф. Можно привести маленький пример:

Стоит большая ГЭС. Допустим, что она снабжает энергией пол области. Рассмотрим экологическую и экономическую ситуацию вокруг неё. Начну с того, что было потрачено много сил и денег на возведение плотины. Пока возводится плотина реку куда-то надо временно отводить, т. е. рыть русло (опять затраты). Необходимо выселить людей из зоны затопления. Нужно провести ни одну сотню километров кабеля, чтобы снабдить электричеством пол области. В результате мы видим, что заболачивается местность, затоплено большая площадь лесов, полей, домов, вырубка деревьев там, где пройдут провода от ГЭС до потребителя, хотя он может оказаться на другом конце области…

Рассмотрим альтернативу. Есть так называемые мини ГЭС. Для них не нужно возводить платины, отводить реки и т.д. Они, конечно, дают меньше энергии, но они также менее затратные и их влиянии на природу значительно меньше. Если несколько таких мини ГЭС поставить по области, то они вместе нанесут вред меньше, чем одна большая ГЭС, затрат будут тоже меньше, а энергии возможно даже и больше. К тому же не надо проводить многокилометровые провода, в которых теряется часть энергии.

Возможно, пример не совсем удачен потому, что мини ГЭС тоже экологичными не назовешь. Но я на сегодня не знаю ни одного источника энергии, который не оказывал бы влияния на природу и на человека в той или иной степени. В принципе они вряд ли существуют.

На этом примере я закончу мое введение. Далее я попытаюсь более шире раскрыть нависшую проблему и довести свой ход мыслей до конца.

Энергетика, её роль в современном мире.

“Жизнь наша коротка, потому что

мы дурно ею распоряжаемся”

Сенека

Начиная повествование об энергии, я хочу привести почти крылатую фразу про деньги, но она актуальна и про энергию: «…их может не хватать, их может быть достаточно, но их никогда не бывает много...». Электроэнергетика в 20 столетии развивалась весьма стремительно. ТЭЦ, ГЭС, АЭС росли «как грибы после дождя». Потребление энергии растет колоссальными темпами, и оно продолжает этот рост и по сей день. Я хочу привести пример, который я наблюдал своими глазами. Последние два лета я работал программистом на одном из достаточно крупном предприятии своего города. Что я видел прошлым летом и этим это две большие разницы. Количество компьютеров удвоилось, почти в каждом отделе появились электроприборы (чайники, электроплитки, холодильники и т.д.), вентиляторы или кондиционеры, разного рода электрооборудования, пришедшее на замену ручного труда. Даже не подчитывая затраты на электричество, не трудно видеть что почти на двое повысилось потребление.

В 1930 году в мире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Но в 2000 году произведено около 30 тысяч миллиардов киловатт часов. Население земного шара в условиях современного демографического взрыва удваивается за 40-50 лет. В тоже время в энергетике это происходит через каждые 12-15 лет. Таким образом, возрастает количество энергии на душу населения. Но не каждая душа её получает хотя бы в малых кол-вах. Львиная доля приходится на развитые и высокоразвитые