Влияние гидроэнергетики на окружающую среду, экосистемы и человека
| Технологический процесс | Влияние на элементы среды и биосферу | Примеры цепных реакций | |||
| почвы и грунты | воздух | воды | экосистемы и человека | ||
| Строительство ГЭС Заполнение водохранилищ Работа ГЭС | Разрушение почв и грунтов на стройплощадках, подъездных путях, хозяйственных объектах и т.п.; Перемещение больших масс грунтов, особенно при строительстве плотин и обваловании водохранилищ. Уход под воду плодородных пойменных земель (затопление), подъем грунтовых вод в прибрежной зоне (подтопление, заболачивание). В горных условиях такие явления выражены в меньшей степени То же, что и при затоплении, плюс многолетнее разрушение береговой линии (абразия), формирование новых типов почв в прибрежной зоне | Аэрозольное загрязнение продуктами разрушения почв, стройматериалами (особенно цементом); химическое – в небольших объемах в основном от работы техники, предприятий, стройматериалов Дополнительное испарение с чаши водохранилищ Повышение влажности, понижение температур, туманы, местные ветры, часто неприятный запах от гниения органических остатков | Некоторое нарушение режима и загрязнение в местах строительства (обводные каналы и т.п.) Смена текущих вод на застойные, неизбежное загрязнение водохранилищ быстрорастворимыми или взмучиваемыми веществами при заполнении чаши водохранилищ и формирования берегов. Загрязнение в результате стоков с водосбросов и разложения больших масс органики почв, растительных остатков, древесины и т.п., образование фенолов, накопление биогенов и других веществ; усиленное прогревание, особенно мелководий (тепловое загрязнение), эвтрофикация, цветение, потеря кислорода, накопление тяжелых металлов, ила, радиоактивных и других веществ, порча воды. | Частичное разрушение экосистем и их элементов (растительности почв), фактор беспокойства для животных, интенсивный промысел и т.п. Влияние на человека в основном через изменение среды и социальные факторы Полное уничтожение сухопутных экосистем (сведение лесов или их гибель от подтопления, часто оставление всей биомассы в зоне затопления), смена прибрежных экосистем. Неизбежное переселение людей из зоны затопления, социальные издержки. Формирование новых экосистем (в основном луговых и болотных) в зоне подтопления, зарастание вод, цветение; нарушение миграций рыб и других гидробионтов, смена более ценных видов менее ценными; заболевания рыб (гельминты и другие паразиты), забивание жаберных щелей водорослями, разрушение нерестилищ и зимовальных ям. Потеря вкусовых качеств рыб. Увеличение вероятнос-ти заболеваний людей при контакте с водными массами (купание и т.п.) и продуктами промысла | Текущая вода (река) водохранилище накопление химических веществ (эвтрофикация) плюс тепловое загрязнение зарастание водоема (цветение) обогащение органикой обескислороживание превращение экосистемы транзитного типа в аккумулятивно-застойную порча воды болезни рыб потеря пищевых или вкусовых свойств воды и продуктов промысла. Давление водных масс на ложе водохранилищ интенсификация сейсмических явлений. |
Кроме биогенных веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Имеются данные, что в результате заиления равнинные водохранилища теряют свою ценность как энергетические объекты через 50 – 100 лет после их строительства. Например, подсчитано, что большая Асуанская плотина, построенная на Ниле в 60-е годы, будет наполовину заилена уже к 2025 г.
Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии на ГЭС не будет превышать 5 % от общей.
Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых районах, испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. Только с каскада Волжско-Камских водохранилищ ежегодно испаряется около 6 км3. Это примерно 2-3 годовые нормы потребления воды Москвой. С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельского хозяйства. Например, в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не успевают вызревать, повышается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.
Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения.
Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гун-жарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.