Формы и виды воздействия на окружающую среду

Защита окружающей человека среды, как известно, одна из важнейших задач. Остановимся только на той части проблемы, которая связана с электростанциями. Воздействие на окружающую среду различных типов электростанций (ТЭС, ГЭС, АЭС) различно, и поэтому рассмотрим каждый случай отдельно.

ТЭС.Пожалуй, наибольшее отрицательное воздействие на окружающую среду в настоящее время оказывают ТЭС. Они загрязняют атмосферу мелкими твердыми частицами золы и особенно выбросами с уходящими газами окислов серы (если сера содержится в топливе, что бывает довольно часто) и окислов азота.

Что касается выбросов мелких частиц золы, то для борьбы с этим налажен массовый выпуск фильтров с КПД 95 - 99 %. Можно было бы считать этот вопрос решенным, если бы на многих электростанциях, работающих на угле, фильтры не находились бы в таком состоянии, что их КПД снижается до 80 % и даже еще более.

С выбросами окислов серы и азота дело обстоит гораздо сложнее. До настоящего времени не создано эффективно действующих и дешевых фильтров. Однако необходимо отметить, что работа по созданию таких фильтров ведется.

Так как большинство ТЭС использует в качестве топлива мелкоизмельченный (в специальных мельницах) уголь, унос мелких частиц несгоревшего угля ничтожен; коэффициент избытка воздуха в топке всегда больше единицы (примерно на 20 %).

Окислы серы возникают при сжигании любого топлива (угля, мазута, природного газа), если в нем содержится сера; окислы азота образуются также при сжигании любого топлива тем в большем количестве, чем выше температура.

Как уже говорилось выше, причиной этого является большой избыток воздуха. Выбросы углекислого газа С0₂, который независимо от человеческой деятельности входит в состав атмосферы в количестве около 0,03 % по объему, обращают на себя внимание с точки зрения увеличения так называемого парникового эффекта атмосферы и связанного с этим возможного повышения температуры атмосферы. Сущность парникового эффекта в том, что атмосфера Земли прозрачна для основной части излучения Солнца (в оптическом диапазоне). В атмосфере Земли излучение поглощается молекулами С0₂, Н₂0 и другими, именно поэтому увеличение углекислоты в атмосфере Земли может привести к повышению ее (атмосферы) температуры, которая может скоро приблизиться к уровню конца XIX в.

Что все это означает? Только то, что мы еще плохо знаем описываемые процессы. Многие считают, что до сих пор не принималось во внимание значение аэрозолей, находящихся во взвешенном состоянии мельчайших твердых частиц и капель жидкости. Рассмотрение этой гипотезы ведется.

Что касается рек, озер и прудов, то ТЭС существенно их не загрязняют. Нужно внимательно следить, чтобы нагрев воды, например пруда, не превысил допустимых пределов. В случае чего всегда есть запасной вариант - градирня. Умеренный нагрев пруда может быть даже полезным - содействовать рыбному хозяйству.

Разговор о воздействии ТЭС на окружающую среду можно было бы считать на этом исчерпанным. Но, выходя за рамки установленной программы, следует поставить и такой вопрос: какие источники загрязнения наиболее существенны для атмосферы?

Для развитых стран, особенно для больших городов, это автомобиль. В ФРГ, например, на долю ТЭС приходится около 25 % всего используемого топлива, а на долю автомобилей - около 12 %. В то же время в загрязнении воздушной среды на долю ТЭС приходится примерно 9 %, автомобилей -
50 %. Дело заключается в том, что в автомобилях (с карбюраторными двигателями) плохо сжигается топливо. Автомобили имеют, в частности, в отработавших продуктах сгорания много СО.

Вслед за автомобилями большое загрязнение атмосферы приносят отопительные (особенно нецентрализованные) установки, а также выхлопные газы предприятий.

Промышленные предприятия (особенно целлюлозно-бумажной, химической и нефтехимической промышленности, цветной металлургии й некоторые другие) - главные загрязнители водных объектов. Поэтому особо большое внимание должно уделяться очистным сооружениям. Решение проблемы - создание предприятий с использованием воды в замкнутом контуре.

ГЭС. Рассмотрим воздействие на окружающую среду ГЭС.

Всего несколько десятилетий назад широкое распространение получила неправильная точка зрения о том, что ГЭС якобы не могут отрицательно влиять на окружающую среду. К сожалению, как об этом говорилось выше, дело обстоит иначе.

На вопрос о том, можно ли сказать, что ГЭС настолько отрицательно влияют на окружающую среду, что их не следует строить вовсе, или, наоборот, влияние ГЭС на окружающую среду настолько мало, что их можно строить дальше, единого ответа дать нельзя.

В наибольшей мере объективный ответ на этот вопрос зависит от характеристики будущего водохранилища. Поэтому ответ о целесообразности строительства каждой конкретной ГЭС должен рассматриваться самостоятельно. К важнейшим характеристикам водохранилища относятся: размер зеркала водохранилищ, наличие в водохранилищах мелководий, влияние водохранилищ на местный климат, состояние почв и растительности, а также на рыбное хозяйство и водный (речной) транспорт.

Большим бедствием являются водохранилища, большую часть которых составляют мелководья. Возникают они в случаях, когда плотины ГЭС сооружаются в равнинной местности, например волжские ГЭС. Вода мелководий интенсивно прогревается солнцем, что создает благоприятные условия для развития сине-зеленых водорослей. Они в большинстве случаев не используются и, разрастаясь, гниют, заражают воду и атмосферу.

Важен также учет интересов речного судоходства. В принципе сооружение ГЭС оказывает двоякое воздействие на судоходство: повышение глубины реки в верхнем бьефе, что для судоходства выгодно, и необходимость (при сквозном движении судов) сооружения шлюзов, что влечет за собой дополнительные капиталовложения.

Два обстоятельства влияют на рыбное хозяйство. Во-первых, это касается так называемых проходных рыб, совершающих в период нереста миграцию из морей в реки, например из Каспийского моря в Волгу. Воздвижение плотин на пути их миграции может привести к ликвидации очень ценных проходных рыб. Попытки создать специальные устройства для миграции проходных рыб пока к успеху не привели.

Во-вторых, уровень воды в реках, на которых построены плотины ГЭС, подвержен колебаниям, определяемым электрической загрузкой ГЭС и, следовательно, количеством воды, которая должна протекать через ее турбины. Нередки случаи, когда выметанная рыбами икра вблизи поверхности реки гибнет (засыхает) вследствие понижения уровня воды.