Влияние ТЭС на окружающую природную среду. Специфика ОВОС

Наиболее важными являются вопросы реакции природных ландшафтов на выбросы веществ в атмосферу, их депонировании в растительном покрове, почвах, миграции и метаболизме вещества в геосистемах и физико-географических последствиях этого макропроцесса. Вторая проблема – водопотребление. Третья проблема – изучение эффекта тепловых воздействий на прилегающую территорию. Четвертая – влияние зоны шлако- и золонакопления на окружающие ландшафты.

Исследованиями в сферах влияния различных ТЭС было установлено, что в ближайшей к ней зоне радиусом 12-15 км в зависимости от высоты труб выпадает 35-60% выбрасываемой золы. Остальная ее часть рассеивается на большее расстояние.

Устойчивость ландшафтов к кислотным выбросам тесно связана с их природной зональностью (рис. 22). Особенно сильно влияние кислых выбросов сказывается на ландшафтах лесной зоны и в меньшей степени – лесостепной и степной.

Негативное влияние кислотных осадков, выпадающих в районе действия ТЭС, работающих на мазуте и газе, прослеживается в нескольких направлениях:

¨ трансформируются и гибнут водные экосистемы: рН пресноводных систем обычно составляет 6-7; организмы адаптированы к этому уровню и при изменении рН всего на 1-1,5 единицы испытывают стресс и часто погибают. Увеличение кислотности водоемов препятствует репродукции организмов;

¨ происходит деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, растения становятся более уязвимыми для многих патогенных организмов. Наблюдается суховершинность крон и уменьшение ее ажурности, в хвое появляются бурые пятна. Ослабленные деревья оказываются объектом нападения насекомых-вредителей, ускоряющих снижение продуктивности древостоев и их текущего бонитета. Еще один довольно чуткий морфологический индикатор задымления – отсутствие наствольных лишайников;

¨ подкисленные осадки, фильтруясь в почву и грунты, способны выщелачивать алюминий и тяжелые металлы, которые в свою очередь оказывают токсичное воздействие как на растения, так и на животных.

Рис. 22. Устойчивость ландшафтов к кислотным выбросам ТЭС.

Категории относительной устойчивости: 1 – 0,01; 2 – 0,01-0,19; 3 – 0,02-0,04; 4 – 0,05-0,15; 5 – 0,2-0,3; 6 – 0,4-0,5; 7 – 0,6-0,8; 8 – 0,9-1,0

Л. К. Казаковым детально изучено влияние Конаковской ГРЭС, работавшей до 1985 г. преимущественно на мазуте, которая расположена в зоне смешанных лесов на берегу Иваньковского водохранилища. Ежесуточные выбросы основных токсичных компонентов составляли по SО₂ около 600 т, по Nox 100-200 т. С зольной фракцией выбросов в атмосферу поступало до 2 т/сут. ванадия. ТЭС забирала из водохранилища 80 м³/с чистых вод, которые полностью шли на охлаждение и затем сбрасывались в водоем.

Замеры распределения SО₂ в приземной атмосфере аспирационным методом показали, что максимальные разовые концентрации вокруг ТЭС, как правило, наблюдаются в зоне 1-8 км от станции и составляют 0,50-0,53 мг/м³. Содержание сульфат-иона в атмосферных осадках варьировало от 5 до 16 мг/л (фоновые значения – 1,8-10 мг/л), а в снеговом покрове на расстоянии до 5 Мм от ТЭС составляло 29-34 мг/л против 8-10 мг/л на контроле. На расстоянии 8-10 км влияние ТЭС на химический состав атмосферных осадков минимально и проявляется эпизодически.

Ответная реакция ПТК на поступление сульфат-иона и других загрязнителей неоднозначна. И в этом заключается одна из принципиальных сложностей составления ОВОС, затрудняющая экстраполяцию полученных данных с действующих объектов на проектируемые. Так, лесные сообщества, имеющие различный состав древостоя, по-разному трансформируют проходившие через кроны атмосферные осадки. Сосняки и ельники подкисляют их, а осинники и ольховники – подщелачивают. В целом приход сульфат-иона в зоне интенсивного воздействия в 2-3 раза больше прихода в фоновых ПТК.

В зоне влияния ТЭС относительно заметные и постоянные нарушения почв отмечены на расстоянии до 2-2,5 км. Эпизодические относительно слабые нарушения зафиксированы на расстоянии 5-6 км от станции. Обобщенные данные по влиянию ТЭС на геохимические условия приведены на рис. 23. Использована система разнообразных геохимических показателей и биоиндикационных показателей, которые в целом позволяют судить о нелинейном характере зависимости интенсивности влияния от источника воздействия; незначительное влияние по сульфат-иону прослеживается до 13 км.

Анализ материалов по распространению загрязняющих веществ в сфере влияния ТЭС выявил три характерные зоны в пределах ландшафтов прилегающей территории.

Первая зона, примыкающая к ТЭС в радиусе до 3-3,5 км, характеризуется нарушениями в той или иной степени во всех компонентах ландшафта. Зафиксировано равномерное распределение повреждений хвойных пород по всей площади. У деревьев отсутствует многолетняя хвоя, а хвоя второго года сильно изрежена и повреждена. Древостой угнетен. Текущий прирост по диаметру и объему снижен. Наствольные лишайники полностью отсутствуют. Используя метод регистрации длительного послесвечения фотосинтезирующих органов растений, удалось установить, что в этой зоне фотосинтетическая активность нарушена у сосновой хвои первого года в 30–35% случаев, а у двухлетней – в 70%.

Вторая зона, отстоящая от ТЭС на расстояние 4–8 км, представляет собой сочетание очагов сильно и слабо нарушенных древостоев. Локальную дифференциацию определяет мезорельеф, с которым связано перераспределение загрязнителей с ветровыми потоками. Общее повреждение сосняков составляет 40-45%, ельников – 10-12%. В стадии усыхания находятся 16% деревьев. Появляются пятна лишайников в нижней части стволов (0,3-0,5 м от поверхности земли). Нарушенность фотосинтетической активности хвои наблюдается у 15-20% сосен.

Рис. 23. Отклонение от нормы некоторых показателей состояния природной среды влияния мазутной ГРЭС

1 – отклонение от нормы концентрации SO₄ в атмосферных осадках; 2 – амплитуда колебаний содержания SO₄ в атмосферных осадках; 3 – отклонение от нормы рН атмосферных осадков; 4 – амплитуда колебаний рН атмосферных осадков; 5 – отклонение в поступлении SO₄ на 1 км² в год; 6 – амплитуда колебаний поступления SO₄ к земной поверхности; 7– отклонение от нормы содержания SO₄ в лизиметрических водах; 8 – отклонение от нормы рН лизиметрических вод; 9 – отклонение от нормы концентраций SO₄ в поверхностных стоковых водах (малых водосборов); 10 – отклонение от нормы рН поверхностных вод; 11 – амплитуда колебания рН вод поверхностного стока; 12 – амплитуда колебания рН лизиметрических вод

В третьей зоне, отстоящей на расстоянии 8-14 км, растительность повреждена значительно слабее, и повреждения носят очаговый характер. Появляется хвоя третьего и даже четвертого года. Лишайники на стволах деревьев поднимаются на высоту до 2,5 м, а их проективное покрытие составляет 25-35%. По сравнению с двумя другими зонами влияния ТЭС степень нарушения фотосинтетической активности хвои невелика и составляет 10-16% всех деревьев (по хвои третьего года).

Тепловое влияние. На ТЭС, не имеющих для охлаждения градирни, теплая вода из системы охлаждения сбрасывается в водоемы. Так функционирует Конаковская ГРЭС. Следствием выступает тепловое загрязнение поверхностных вод. Тепловая зона в заливе Иваньковского водохранилища имеет протяженность 12-13 км, площадь более 3 тыс. га (Ю. И. Никаноров, Е. А. Никанорова). Положительная аномалия температуры воды равна 5-14 °С.

Последствия сброса теплых вод могут быть как положительные, так и отрицательные. Проявляется отепляющий эффект водохранилища, что сказывается на микроклимате прибрежной зоны, отмечено некоторое повышение рыбопродуктивности водоема. Вместе с тем происходит нарушение кислородного режима, возрастание продукции фитопланктона. Крайне негативным периодически повторяющимся процессом выступает промывка механических фильтров, регенерация ионных фильтров, продувка осветителей и т.д. Он сопровождается сбросом сточных вод с повышенным содержанием солей, кислот или щелочей. Резко ухудшается качество воды.

Угольные золоотвалы представляют собой пылящую и парящую пустыню. Их влияние на прилегающие ПТК осуществляется через рассеивание золы ветром, фильтрацию вод сквозь стенки и дно золоотвалов, а также в результате предусмотренных сбросов осветленных вод (частичный сброс обязателен при мокром золоудалении в регионах, где осадки преобладают над испаряемостью). Кроме влияния на ПТК, пылящие золоотвалы ухудшают гигиеническую обстановку на прилегающих территориях, уменьшают производственный ресурс машин, механизмов, а иногда – и сельскохозяйственных угодий.