Термальное загрязнение
Другие рефераты
Оглавление:
Использование воды из естественных
водоёмов в качестве охладителя_________________3
Последствия теплового загрязнения
естественных водоёмов_________________________4
Технологические пути решения
проблемы охлаждения на
электростанциях_______________________________7
Экономический эффективность
природоохранных мероприятий
во избежание теплового загрязнения_____________8
Список использованной литературы_____________13
Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким
другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как
растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю
приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих
организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению
атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачива-ет горные породы и
минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека
вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и
источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей,
и очиститель и т.д.
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой
актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод.
Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб,
водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира
водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения,
избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений
с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения
водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет
собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых
электростанций в реки и озера.
Использование воды из естественных водоёмов в качестве
охладителя.
Наиболее крупные проблемы термального загрязнения связаны с
тепловыми электростанциями. Выработка электричества с помощью пара
неэффективна, поскольку в этом случае используется 37-39% энергии,
заключённой в угле, и 31% ядерной энергии. Несмотря на все недостатки,
тепловые электростанции продолжают существовать.
Большая часть энергии топлива, которая не может быть превращена в
электричество, теряется в виде тепла. Наиболее простым способом избавления
от этого тепла является выброс его в атмосферу. Но более экономичный путь
состоит в использовании в ка-честве охладителя воды с её способностью
аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением
собственной температуры, чтобы затем она сама постепенно отдавала тепло в
воздух.
Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом
использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной
озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в
естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции
мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.
Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с
окружающей на 5-15 С. Если температура воды в водоёме составляет 16 С,
то температура отработанной на станции воды будет от 22 до 28 С. В
летний период она может достигать 30-36 С.
Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.
Повышение температуры в водоёмах пагубно вли-яет на жизнь водных
организмов. В течение длительной эволюции холоднокровные обитатели водной
среды приспособились к определённому интервалу температур. Для каждого
вида существует температурный оптимум , который на определённых стадиях
жизненного цикла может несколько изменяться. В определённых пределах эти
организмы способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более
низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких
температур присущего ему интервала, он настолько к ним приспосабливается,
что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких,
чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур.
Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более
тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации не
имеет абсолютных максимальных или минимальных пределов и меняется в
зависимости от вида.
В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях
температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к
изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в
реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро
устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не
хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.
Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения.
Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более
коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена
веществ. Согласно закону Ван Хоффа, скорость химической реакции
удваивается с увеличением температуры на каждые 10 С. Поскольку
температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой
окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость
обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь это повышает
их потребность в кислороде. В то же самое в результате повышения
температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность
в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его
нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. В летнее
время
повышение температуры воды всего на несколько градусов может вызвать 100%-
ную гибель рыб и беспозвоночных , особенно тех, которые обитают у южных
границ температурного интервала.
Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение
рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию . Если разрушающая
сила электростанций превышает способность видов к самовосстановлению,
популяция приходит в упадок.
Повышение температуры воды способно нарушить структуру
растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли
заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах
полностью ими вытесняются.
Если тепловое загрязнение усугубляется поступлением в водоём
органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с ферм,
бытовых стоков), происходит процесс эвтрофикации, то есть резкого повышения
продуктивности водоёма. Азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в
том числе микроскопических, позволяет последним резко усилить свой рост.
Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего
идёт процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным
потреблением кислорода, вплоть до полного его исчерпания. А в этом случае,
как уже говорилось, вся экосистема может погибнуть.
Кроме изменения среды обитания водных организмов электростанции могут
оказывать на них и физическое влияние. Солёная вода, использующаяся для
охлаждения, оказывает сильное коррозирующее влияние на металлические
поверхности и вызывает высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду.
Ракушечные животные накапливают медь в таких количествах, что становятся
непригодными для использования их человеком.
Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов
наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному
изменению
среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового
загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие
снижения
продуктивности водоёмов, затраты на ликвида-
цию последствий от загрязнения);
- социальные (эстетический ущерб от деградации
ландшафтов);
- экологические (необратимые разрушения уни-
кальных экосистем, исчезновение видов, генети-
ческий ущерб).
Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях .
Вместо использования в качестве охладителя воды из естественных
водоёмов инженерами разработан метод, позволяющий решить данную проблему
без вреда для окружающей среды. Это метод испарительных или охладительных
башен. Вместо спуска нагретой воды в реку электростанция перекачивает эту
воду в нижнюю часть 90-150-метровой охладительной башни со скошенными
стенками. Нагретая вода из труб разбрызгивается на водоуловитель и
охлаждается, стекая через ряд пергородок и планок. Температурные и
атмосферные различия, созданные нагретой водой, вызывают приток воздуха,
который всасывается снизу, проходит между планками и перегородками и
выходит через верхнее отверстие башни. Вода скапливается в бассейне под
днищем башни и вновь возвращается в конденсатор. Незначительная часть воды
, примерно 2,8-4,0 % , теряется при испарении.
Другим типом охладительной башни является испаряющая циркуляционная
сухая колонна. В ней используются воздушно-охладительные батареи, через
которые при помощи естественной тяги или при помощи механических
вентиляторов, приводимых в действие самой станцией, проходят большие объёмы
воздуха. Потери воды на испарение в работе такой колонны отсутствуют.
При использовании охладительных
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
