Топливно-энергетический комплекс России и его воздействие на окружающую среду
пения 195 гр. по Цельсию. Продолжительность пребывания SО2 в атмосфере
сравнительно невелика. В присутствии аммиака и некоторых других веществ
время жизни SО2 исчисляется несколькими часами. В сравнительно чистом
воздухе оно достигает 15-20 суток.
Воздействие серы на людей, животных и растения, а также на различные
вещества разнообразна и зависит от концентрации и от различных факторов
окружающей среды.
Азот. В процессе горения азота образует с кислородом ряд соединений:
N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, свойства которых существенно различаются
(табл. 2.1.).
Таблица 2.1. Физико-химические свойства азота.
|Свойства |Окислы |
| |N2O |NO |N2O3 |NO2 |N2O4 |N2O5 |
|Плотность, кг/м^3 |1,98 |1,34 |- |1,491 |1,491 |- |
|Критическое | | | | | | |
|давление, МПа |7 |6,35 |- |98 |- |0,14 |
|Критическая | | | | | | |
|температура, гр. по|36,4 |-93,2 |- |158 |- |41 |
|Ц. | | | | | | |
|Температура кипения| | | | | | |
|в нормальных | | | | | | |
|условиях, гр. по Ц.|-89,5 |-151,8 |3,5 |21,15 |- |45 |
|Температура | | | | | | |
|плавления, гр. по |-102,4 |-163,6 |-102 |- |-11,2 |29,3 |
|Ц. | | | | | | |
|Молекулярная | | | | | | |
|масса, а. е. м. |44,01 |30,01 |76,01 |46 |92,01 |108,0|
| | | | | | |1 |
Время существования окислов азота характеризуется сроком от 100 часов
до 4,5 лет.
Аэрозоли подразделяются на первичные - непосредственно выбрасываемые
в атмосферу, и вторичные - образуемые при превращениях в атмосфере. Время
существования аэрозолей в атмосфере колеблется от минут до месяцев, в
зависимости от многих факторов. Крупные аэрозоли на высоте 1 км существуют
2-3 суток, в тропосфере - 5-10 суток, в стратосфере - до нескольких
месяцев.
2.1.2.Выбросы твердых частиц. Размеры частиц могут сильно отличаться.
Скорость осаждения частиц определяется в зависимости от их размеров и
свойств, а также от свойств воздуха. Значительная доля примесей выпадает
вблизи источника. Для тяжелых примесей характерна меньшая зависимость от
толщины приземного слоя, чем для легких. Вследствие большой дисперсности
частиц максимумы их концентрации разнесены в пространстве.
2.1.3.Выбросы влаги. Поступление влаги в атмосферу от энергетических
объектов вызывается различными процессами, имеющими различные температуры и
энергии (сгорание топлива, продувки, протечки и др.).
Поведение влаги в атмосфере, в свою очередь, отличается разнообразием
и связано с локальными концентрациями и фазовыми переходами. Как и другие
газообразные вещества, водяной пар имеет линейчатый спектр поглощения. С
увеличением температуры ширина полос увеличивается, а поглощающая
способность уменьшается.
Количественная оценка поведения влаги в атмосфере может производиться
только на фоне естественного атмосферного влагосодержания, которое зависит
от взаимодействия с гидросферой и литосферой, а также с тепловыми
процессами.
Выбросы радиоактивных веществ в атмосферу подвергаются наиболее
детальному и глубокому изучению.
2.2. Выбросы на земную поверхность и в гидросферу. Можно выделить
несколько групп наиболее важных взаимодействий энергоустановок с
конденсированными компонентами окружающей среды:
- водопотребление и водоиспользование, обуславливающие изменение
естественного материального баланса водной среды (перенос солей,
питательных веществ и др.).
- осаждение на поверхность твердых выбросов продуктов сгорания
органических топлив из атмосферы, вызывающее изменение свойств воды, ее
цветности, альбедо и пр.
- выпадение на поверхность в виде твердых частиц и жидких растворов
продуктов выбросов в атмосферу, в том числе: кислот и кислотных остатков;
металлов и их соединений; канцерогенных веществ.
- выбросы непосредственно на поверхность суши и воды продуктов
сжигания твердых топлив (зола, шлаки), а также продуктов продувок, очистки
поверхностей нагрева (сажа, зола и пр.).
- выбросы на поверхность воды и суши жидких и твердых топлив при
транспортировке, переработке, перегрузке.
- выбросы твердых и жидких радиоактивных отходов, характеризуемые
условиями их распространения в гидро - и литосфере.
- выбросы теплоты, следствиями которых могут быть: локальное
постоянное повышение температуры в водоеме; временное повышение
температуры; изменение условий ледостава зимнего гидрологического режима;
изменение условий паводков; изменение распределений осадков, испарений,
туманов.
- создание водохранилищ в долинах рек или с использованием
естественного рельефа поверхности, а также создание искусственных прудов-
охладителей, что вызывает: изменение качественного и количественного
состава речных стоков; изменение гидрологии водного бассейна; увеличение
давления на дно, проникновение влаги в разломы земной коры и изменение
сейсмичности; изменение условий рыболовства, развития планктона и водной
растительности; изменение микроклимата; изменения условий отдыха,
спортивных занятий, бальнеологических и других факторов водной среды.
- изменение ландшафта при сооружении разнородных энергетических
объектов, потреблении ресурсов литосферы в том числе: вырубка лесов,
изъятие из сельскохозяйственного оборота пахотных земель, лугов;
взаимодействие берегов с водохранилищами.
- воздействие выбросов, выносов и изменение характера взаимодействия
водных бассейнов с сушей на структуру и свойства континентальных шельфов.
Примесные загрязнения могут суммарно воздействовать на естественный
круговорот и материальные балансы тех или иных веществ между гидро -, лито-
и атмосферой.
Приведенная группировка разнородных влияний энергетики на гидро - и
литосферу условна, так как все указанные взаимодействия связаны между собой
и каждое взаимодействие не может рассматриваться изолированно, что
затрудняет и количественные оценки.
В соответствии с принятыми моделями анализа взаимодействия
энергетических установок с окружающей средой, раздельно рассмотрим влияние
ТЭС и АЭС.
ТЭС. Из анализа общих схем взаимодействия энергетических установок с
окружающей средой следует, что основным фактором взаимодействия ТЭС с
водной средой является потребление воды техническими системами
водоснабжения, в том числе безвозвратное потребление воды. Основная часть
расхода воды в этих системах - на охлаждение конденсаторов паровых турбин.
Остальные потребители технической воды (системы золо - и шлакоудаления,
химводоотчистки, охлаждения и промывки оборудования) потребляют около 7%
общего расхода воды. В то же время именно эти потребители воды являются
основными источниками примесного загрязнения.
Водный баланс ТЭС зависит от организации системы технического
водоснабжения. Для системы гидрозолоудаления используется вода из системы
охлаждения подшипников. На химводоотчистку может поступать циркуляционная
вода после выхода ее из конденсаторов.
При промывке поверхностей нагрева котлоагрегатов серийных блоков ТЭС
мощностью 300МВт образуется до 10 тыс. кубических метров разбавленных
растворов соляной кислоты, едкого натра, аммиака, солей аммония, железа и
других веществ.
Ведущиеся наблюдения и исследования выявляют воздействие ТЭС на
водный бассейн в зависимости от конструкции подводящих и отводящих каналов,
фильтров, сбросных устройств.
АЭС. Радиационное воздействие сбросов ядерных энергетических
установок на водную среду наиболее полно рассмотрено в трудах симпозиума,
проведенного в 1975 году МАГАТЭ, где указаны пути поступления радионуклидов
в гидросферу, их распространение и роль в различных компонентах гидросферы.
Особое внимание уделено радиоактивным изотопам плутония, что объясняется
перспективностью этого горючего для АЭС с реакторами на быстрых нейтронах.
В исследовании воздействия АЭС на водный бассейн используется также
способность некоторых растений и веществ (растворенных в воде и
содержащихся в донных отложениях) накапливать радиоактивные изотопы в
концентрациях, на несколько порядков превышающих равновесные в окружающей
воде.
Двухступенчатая система обработки жидких радиоактивных отходов с
коэффициентами дезактивации 10^2 на 1-ой ступени и 10^4 на 2-ой
обеспечивает извлечение плутония из воды до концентрации, ниже допустимой.
По данным Аргонской национальной лаборатории, в озере Мичиган, на берегах
которого расположено восемь ядерных реакторов, суммарная концентрация
долгоживущих радионуклидов намного меньше естественного фона. Природное
состояние по этому параметру не нарушается.
Результаты других явлений выявили неблагоприятные показатели.
Например, сбросы плутония в Ирландское море примерно в тысячу раз выше
фонового уровня глобальных выпадений.
Опубликованные материалы исследований в целом приводят к выводу, что
при существующих уровнях воздействия ядерной энергетики на гидросферу (и
методы контроля выбросов) освоенные типы ядерных энергетических
| |  скачать работу |
Топливно-энергетический комплекс России и его воздействие на окружающую среду |
