Воздействие электростанций на окружающую среду
х почв, а в нижнем – обедняются, т.к. минеральные
вещества из-за малых скоростей течения осаждаются на дно. Так, в результате
регулирования стока Волги поступление минеральных веществ в Каспийское море
сократилось почти в три раза. Резко изменились условия стока Дона в
Азовское море, что вызвало изменение водообмена Азовского и Чёрного морей и
изменение солевого состава Азовского моря.
Как в верхнем, так и в нижнем бьефе изменяется газовый состав и
газообмен воды. В результате изменения русловых режимов в водохранилищах
образуются наносы.
Создание водохранилищ может вызвать землетрясения даже в асейсмичных
районах из-за просачивания воды в границы разломов. Подтверждением этому
служат землетрясения в долинах рек Миссисипи, Чайры (Индия) др.
Урон, наносимый ГЭС, во многом можно уменьшить или компенсировать.
Эффективным способом уменьшения затопления территорий является увеличение
количества ГЭС в каскаде с уменьшением на каждой ступени напора и,
следовательно, зеркала водохранилищ. Несмотря на снижение энергетических
показателей, низконапорные гидроузлы, обеспечивающие минимальное затопление
земель, лежат в основе всех современных разработок. Затопление земель также
компенсируется культивацией почв в других районах и повышением рыбной
продуктивности водохранилищ. Ведь с каждого гектара акватории можно
получать больше животного белка, чем с сельскохозяйственных угодий. Для
достижения этого служат рыбные заводы. Также следует уменьшать площадь
затопляемой земли на единицу создаваемой мощности. Для облегчения прохода
рыбы через сооружения гидроузла изучают поведение рыб у гидротехнических
сооружений, их отношение к потоку и температуре воды, к рельефу дна и
освещённости; создают рыбопропускные шлюзы – с помощью специальных
приспособлений её привлекают в рыбонакопитель, а затем из предплотинных
участков реки переводят в водохранилище. Радикальным же способом
предупреждения эвтрофирования водоёмов является прекращение сброса сточных
вод.
IV. Атомные электростанции
Иллюзия о безопасности атомной энергетики была разрушена после
нескольких больших аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом
которых стала катастрофа на чернобыльской АЭС. В эпицентре аварии уровень
загрязнения был настолько высок, что население ряда районов пришлось
эвакуировать, а почвы, поверхностные воды, растительный покров оказались
радиоактивно зараженными на многие десятилетия. Всё это обострило понимание
того, что мирный атом требует особого подхода.
Однако опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и
катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает
изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85,
стронций-90, йод-129 и 131). Нужно отметить, что состав радиоактивных
отходов и их активность зависят от типа и конструкции реактора, от вида
ядерного горючего и теплоносителя. Так, в выбросах водоохлаждаемых
реакторов превалируют радиоизотопы криптона и ксенона, в графитогазовых
реакторах – радиоизотопы криптона, ксенона, йода и цезия, в натриевых
быстрых реакторах – инертные газы, йод и цезий.
[pic]
Рис. 3. Влияния АЭС на окружающую среду
Обычно, когда говорят о радиационном загрязнении, имеют в виду гамма-
излучение, легко улавливаемое счетчиками Гейгера и дозиметрами на их
основе. В то же время есть немало бета-излучателей, которые плохо
обнаруживаются существующими массовыми приборами. Также как радиоактивный
йод концентрируется в щитовидной железе, вызывая ее поражение, радиоизотопы
инертных газов, в 70-е годы считавшиеся абсолютно безвредными для всего
живого, накапливаются в некоторых клеточных структурах растений
(хлоропластах, митохондриях и клеточных мембранах). Одним из основных
выбрасываемых инертных газов является криптон-85. Количество криптона-85 в
атмосфере (в основном за счет работы АЭС) увеличивается на 5 % в год. Еще
один радиоактивный изотоп, не улавливаемый никакими фильтрами и в больших
количествах производимый всякой АЭС – углерод-14. Есть основания
предполагать, что накопление углерода-14 в атмосфере (в виде CO2) ведет к
резкому замедлению роста деревьев. Сейчас в составе атмосферы количество
углерода-14 увеличено на 25% по сравнению с доатомной эрой.
Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду
является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования,
обладающих радиоактивностью, по окончании срока службы или по другим
причинам. До настоящего времени такие операции производились лишь на
нескольких экспериментальных установках.
При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь немногие ядра
газообразных и летучих элементов типа криптона, ксенона, йода. Расчёты
показывают, что даже при увеличении мощностей атомной энергетики в 40 раз
её вклад в глобальное радиоактивное загрязнение составит не более 1% от
уровня естественной радиации на планете.
На электростанциях с кипящими реакторами (одноконтурными) большая
часть радиоактивных летучих веществ выделяется из теплоносителя в
конденсаторах турбин, откуда вместе с газами радиолиза воды выбрасываются
эжекторами в виде парогазовой смеси в специальные камеры, боксы или
газгольдеры выдержки для первичной обработки или сжигания. Остальная часть
газообразных изотопов выделяется при дезактивации растворов в баках
выдержки.
На электростанциях с реакторами, охлаждаемыми водой под давлением,
газообразные радиоактивные отходы выделяются в баках выдержки.
Газообразные и аэрозольные отходы из монтажных пространств, боксов
парогенераторов и насосов, защитных кожухов оборудования, ёмкостей с
жидкими отходами выводятся с помощью вентиляционных систем с соблюдением
нормативов по выбросу радиоактивных веществ. Воздушные потоки из
вентиляторов очищаются от большей части аэрозолей на тканевых, волокнистых,
зерновых и керамических фильтрах. Перед выбросом в вентиляционную трубу
воздух проходит через газовые отстойники, в которых происходит распад
короткоживущих изотопов (азота, аргона, хлора и др.).
Помимо выбросов, связанных радиационным загрязнением, для АЭС, как и
для ТЭС, характерны выбросы теплоты, влияющие на окружающую среду. Примером
может служить атомная электростанция «Вепко Сарри». Её первый блок был
пущен в декабре 1972 г., а второй – в марте 1973 г. При этом температура
воды у поверхности реки вблизи электростанции в 1973г. была на ?4єC выше
температуры в 1971г. и максимум температур наблюдался на месяц позже.
Выделение тепла происходит также в атмосферу, для чего на АЭС используются
т.н. градирни. Они выделяют 10-400 МДж/(мІ·ч) энергии в атмосферу. Широкое
применение мощных градирен выдвигает рад новых проблем. Расход охлаждающей
воды для типового блока АЭС мощностью 1100 МВт с испарительными градирнями
составляет 120 тыс. т/ч (при температуре окружающей воды 14єC). При
нормальном солесодержании подпиточной воды за год выделяется около 13,5
тыс. т солей, выпадающих на поверхность окружающей территории. До
настоящего времени нет достоверных данных о влиянии на окружающую среду
этих факторов.
На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных
вод, загрязнённых радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить
строго определённое количество очищенной воды с концентрацией
радионуклидов, не превышающей уровень для питьевой воды. Действительно,
систематические наблюдения за воздействием АЭС на водную среду при
нормальной эксплуатации не обнаруживают существенных изменений
естественного радиоактивного фона. Прочие отходы хранятся в ёмкостях в
жидком виде или предварительно переводятся в твёрдое состояние, что
повышает безопасность хранения.
V. Альтернативная энергетика
Всё большее обсуждение получают электростанции, использующие
возобновляемые источники энергии – приливные, геотермальные, солнечные,
космические солнечные, ветровые и некоторые другие. Разрабатываются их
новые проекты, сооружаются опытные и первые промышленные установки. Это
вызвано как экономическими, так и экологическими факторами. На
«альтернативные» электростанции возлагают большие надежды с точки зрения
снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду. Европейский союз,
например, планирует увеличить в ближайшие несколько лет долю вырабатываемой
такими электростанциями энергии.
Распространению «альтернативных» электростанций препятствуют
разнообразные технические и технологические сложности. Не лишены эти
электростанции и экологических недостатков. Так, ветровые электростанции
являются источниками т.н. шумового загрязнения, солнечные электростанции
достаточных мощностей занимают большие площади, что портит ландшафт и
изымает из земли из сельскохозяйственного оборота. Действие космических
солнечных электростанций (в проекте) связано с передачей энергии на Землю
посредством высококонцентрированного пучка микроволнового излучения. Его
возможное действие не изучено и характеризуется как предположительно
негативное. Отдельно стоят геотермальные электростанции. Их влияние на
атмосферу характеризуется возможными выбросами мышьяка, ртути, соединения
серы, бора, силикатов, аммиака и других веществ, растворённых
| |  скачать работу |
Воздействие электростанций на окружающую среду |
