Влияние ГЭС на окружающую среду: энергетика и экология, типы электростанций, их преимущества и недостатки

Структура производства электроэнергии

Вкратце источники электроэнергии можно разделить на три основных типа:

• полезные ископаемые (газ, нефть, уголь, сланцы);
• возобновляемые ресурсы (вода, ветер, солнце, термальные воды);
• разделить атом.

Более 60% объема производства электроэнергии приходится на ТЭЦ, ТЭЦ, работающие на ископаемом топливе. Около 16% каждая производится гидроэлектростанциями (гидроэлектростанциями) и атомными электростанциями (атомными электростанциями). Показатели производства энергии из альтернативных источников незначительны.

Основные типы электростанций

Классификация электростанций в основном осуществляется по типу энергоносителя. К ним относятся уголь, природный газ, речная вода, ядерное топливо, дизельное топливо, бензин и т.д.

Список основных станций:

1. ТЭС — расшифровка аббревиатуры: тепловая электростанция. Для его работы используется природное топливо, которое может быть конденсационным (КЭС) или нагревательным (ТЭЦ).
2. Гидроэлектростанция — это гидроэлектростанция, работающая на воде рек, стекающих сверху. Есть один его вид — гидроаккумулирующая станция (гидроаккумулятор).
3. АЭС — атомные электростанции, энергоносителем которых является ядерное топливо.
4. DES — стационарные или мобильные электростанции, работающие на дизельном топливе. Обычно это станции малой мощности, используемые в строительстве и в частном секторе, где нет линий электропередач.

Есть также источники солнечной, ветровой, приливной и геотермальной энергии, которые в нашей стране мало используются. Они имеют ряд естественных недостатков и представляют собой альтернативные формы производства энергии.

Тепловые и гидравлические

Тепловые электростанции в России вырабатывают около 70% всей электроэнергии. Для их работы используются мазут, уголь, газ, а в некоторых регионах — торф и сланцы. Тепловые и электростанции помимо электроэнергии производят тепловую энергию.

Одним из основных элементов станции является турбина, которая вращается за счет генерируемого пара. Преимущество ТЭС в том, что ее оборудование можно разместить практически в любом месте, где есть природные источники энергии. К тому же на их работу практически не влияют природные факторы.

Но при этом отработанное топливо не обновляется, то есть его ресурсы могут иссякнуть, а само оборудование загрязняет окружающую среду. В России тепловые электростанции не оснащены эффективными системами удаления вредных и токсичных веществ.

Газовые приборы считаются более экологически чистыми, но трубы, которые в них входят, также вредны для природы. Станции, расположенные в центральном регионе страны, работают на природном газе и мазуте, а в восточных регионах — на угле. Поэтому их размещение осуществляется ближе к месторождениям природного топлива.

По значимости гидроэлектростанции находятся на втором месте после тепловых электростанций. Их главное отличие — использование энергии воды, которая является возобновляемым ресурсом. Если вы посмотрите на карту России, то заметите, что самые мощные гидроэлектростанции расположены в Сибири на Енисее и Ангаре.

Список основных электростанций:

1. Саяно-Шушенская — мощностью 6,4 тыс. МВт.
2. Красноярск — 6 тыс. МВт.
3. Братск — 4,5 тыс. МВт.
4. Усть-Илимская — 3,84 тыс. МВт.

Схема принципа работы растений довольно проста. Падающая вода приводит в движение турбины, которые вращают генераторы, и начинает вырабатываться электричество. Стоимость электроэнергии, производимой гидроэлектростанцией, считается самой дешевой и в 5-6 раз ниже, чем у тепловой электростанции. Кроме того, для эксплуатации гидравлической станции требуется меньше сотрудников.

Большая разница — время запуска установки. Если для ГЭС этот параметр составляет 3-5 минут, то для ТЭС — несколько часов. С другой стороны, сантехника работает на полную мощность только тогда, когда уровень воды поднимается слишком сильно.

Сегодня большое внимание уделяется строительству насосных станций, которые отличаются от традиционных систем способностью перемещать одинаковое количество воды между нижним и верхним бассейнами. Ночью, когда есть избыток электроэнергии, вода подается снизу вверх, а днем ​​- наоборот.

Атомные и дизельные

По количеству произведенной энергии атомные электростанции занимают третье место. Их доля в энергетике России составляет всего 10%. В Соединенных Штатах этот процент составляет 20%, а самый высокий во Франции — более 75%.

После аварии на Чернобыльской АЭС программа строительства и развития АЭС была свернута.

Самые известные объекты в России:

• Ленинградская;
• Курск;
• Смоленская;
• Белоярская.

В настоящее время наиболее популярны атомные когенерационные установки, предназначенные для производства электроэнергии и тепла. Одна такая станция действует в поселке Билибино на Чукотке. Кроме того, одним из последних направлений является создание АСТ — атомных тепловых пунктов, в которых происходит преобразование атомного энергоносителя в тепловую энергию. Такое оборудование успешно работает в Нижнем Новгороде и Воронеже.

При правильной эксплуатации АЭС является наиболее экологически чистой установкой, а именно:

• незначительные выбросы в атмосферу;
• кислород практически не всасывается;
• парниковый эффект не создается.

Если рассматривать принцип работы АЭС, то следует учитывать катастрофические последствия аварий. Отработанный энергоноситель также требует специального захоронения на ядерных складах.

Мобильные дизельные электростанции стали неотъемлемой частью электроснабжения удаленных районов и строительных площадок. Кроме того, они часто используются как аварийные или резервные источники.

Основным оборудованием считается генератор, который вращается от двигателя внутреннего сгорания. Стационарные установки могут иметь мощность до 5 тысяч кВт, а мобильные — не более 1000 кВт.

Одно из их преимуществ — компактный размер, поэтому их можно размещать в небольших помещениях. К недостаткам можно отнести зависимость от наличия топлива, способов доставки и хранения.

Как влияет энергетика на экологию

Нет сферы деятельности, которая прямо или косвенно не зависела бы от электричества. Польза энергии неоспорима, и поэтому она развивается более быстрыми темпами. Но отрицать негативное влияние этого сектора на окружающую среду сложно.

Несмотря на значительное негативное воздействие на природу из-за увеличения выработки энергии, экологические проблемы долгое время не вызывали особого беспокойства в обществе. Но когда в середине 1970-х годов были опубликованы обширные данные, указывающие на катастрофические последствия для климата, ученые начали уделять серьезное внимание этой глобальной проблеме.

Экологические проблемы в электроэнергетике возникают как на этапе добычи топлива, так и при производстве и транспортировке энергии. Аварии на электростанциях могут вызвать экологические катастрофы, как это случилось с Чернобыльской АЭС или АЭС Фукусима-1.

По данным исследований, наиболее вредными для природы являются тепловые электростанции. Но гидроэлектростанции и атомные электростанции также способствуют загрязнению окружающей среды. Экологические проблемы зависят от типа используемого топлива.

1. Открытая добыча угля и торфа приводит к изменению ландшафта, что, в свою очередь, разрушает естественную среду обитания растений и животных.
2. Нефть, пролитая при добыче или транспортировке, убивает флору и фауну как на суше, так и в океане.
3. Плотины гидроэлектростанций, построенные на реках, вызывают затопление обширных массивов плодородных земель и лесов. Из-за перекрытия нерестовых путей сокращается количество ценных видов рыб.
4. Линии высокого напряжения, проложенные на пути миграции птиц, приводят к поражению электрическим током.
5. Короткие замыкания в электрических системах и проводящих линиях могут вызвать пожары, что приведет к гибели лесов и их обитателей.
6. При сжигании угля, нефти и газа на тепловых электростанциях в атмосферу выбрасываются тонны оксида серы, оксидов азота и золы, состоящей из токсичных веществ, включая мышьяк, ртуть, свинец и кадмий. Окись углерода, выбрасываемая в воздух, приводит к повышению средней температуры, угрожая глобальному потеплению Земли.
7. Производство электроэнергии на атомных электростанциях приводит к накоплению радиоактивных отходов, которые сохраняют свои токсические свойства в течение сотен лет. Пока не найдено инженерного решения по их безопасной переработке. В случае аварии на атомной электростанции опасные для жизни радиоактивные вещества попадают в атмосферу. Но даже при нормальной работе в воздух выбрасываются углерод-14, криптон-85, стронций-90 и другие вредные изотопы.

Производство электричества от солнца, ветра или горячих источников менее вредно, но также наносит некоторый ущерб окружающей среде. Солнечные батареи меняют ландшафт, ветряные мельницы повышают уровень шума, а геотермальные растения загрязняют землю.

Развитие и использование энергетических растений становится причиной:

• возникновение изменения климата;
• корректировка гидрологического режима рек;
• загрязнение океанов различными химическими элементами;
• кислотный дождь;
• загрязнение от вредных выбросов, пыли и выхлопных газов;
• формирование парникового эффекта;
• радиоактивное и химическое загрязнение почв.

Кроме того, в процессе эксплуатации истощаются природные ресурсы, которые не всегда можно возобновить.

Не менее серьезной проблемой при использовании электрооборудования является его небезопасный характер. Тепловая или атомная электростанция способна уничтожить жителей населенного пункта, в котором она расположена. Большие ядерные реакторы угрожают жизни всего человечества.

Человечество не может полностью отказаться от использования электричества. Но чтобы предотвратить катастрофические последствия для окружающей среды, необходимо приложить усилия для уменьшения негативных явлений.

Основные экологические проблемы ТЭС

Процесс преобразования тепловой энергии в электрическую включает три фазы:

1. Начальное: добыча, переработка и транспортировка топлива.
2. Основной из них — производство тепла или электроэнергии.
3. Последнее — это транспортировка и переработка отходов, их утилизация.

Любая стадия технологического цикла оказывает существенное влияние на окружающую среду.

Вредные выбросы в атмосферу

Основными видами ископаемого топлива, используемого на тепловых электростанциях, являются газ, мазут, горючие сланцы, уголь и торф. Из них самым экологически чистым топливом признан природный газ.

Уже на начальном этапе добычи топлива значительные выбросы происходят с мест добычи полезных ископаемых, таких как угольные шахты. Пыль, углекислый газ, оксид азота и другие вещества, образующиеся при взрывных работах и ​​выбросах мощных карьерных машин, загрязняют территорию в радиусе 3-4 км от мест добычи.

При сжигании этих видов топлива в атмосферу попадают токсичные вещества:

• природный газ — оксиды углерода, оксиды азота, бензопирен;
• уголь — к вышеперечисленному добавляются оксиды серы, зола, лучистые составляющие минеральной части;
• мазут — добавлены оксиды ванадия.

Разрушение озонового слоя

Озоновый слой, расположенный в 30 км от поверхности Земли, выполняет защитную функцию, поглощая ненужное агрессивное ультрафиолетовое излучение. Содержание некоторых продуктов сгорания в выхлопных газах тепловых электростанций влияет на сохранение озонового слоя Земли.

Соединения водорода, азота и хлора в стратосфере вступают в реакцию с озоном и разрушают его. В озоновом слое образуются дыры, которые приводят к увеличению активности солнечной радиации. Это пагубно влияет на растения, нарушая процессы фотосинтеза, а также на животных и человека, вызывая ожоги и кожные заболевания.

Кислотные дожди

Продукты сгорания ископаемого топлива, такие как метан, окись углерода, хлорфторуглероды, некоторое время находятся во взвешенном состоянии, а затем снова падают на землю в виде осадков, загрязняя почву и водоемы.

В частности, соединения серы и азота окисляются солнечным светом и образуют кислотные дожди. Они вредны для растений, вызывают химические ожоги и отмирают его части, а также ухудшают качество сельскохозяйственной продукции. Человек, застигнутый кислотным дождем, рискует заболеть бронхолегочными и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Сточные воды

Все стадии технологического процесса на ТЭС требуют большого расхода воды. Большая часть воды направляется на охлаждение конденсаторов паровой турбины.

Около 7% от общего водопотребления завода приходится на химическую промывку зольных систем, шлакоудаление и другое оборудование. Как правило, это растворы каустической соды, соляной кислоты, солей аммония. Они являются основными составляющими примесного загрязнения сточных вод тепловых электростанций.

Помимо этих химических элементов, сточные воды содержат нефтепродукты, фенолы, ванадий, фтор, различные реагенты и осветлители. Сбрасываемые в водоемы сточные воды предприятий теплоэнергетики неизбежно вызывают сильное химическое загрязнение окружающей гидросферы. Это приводит к уменьшению популяций водных организмов и к цепной реакции угнетения всей флоры и фауны бассейна.

Тепловое загрязнение

Опасно также термическое воздействие охлаждающей водой, вызывающее так называемое тепловое загрязнение водоемов. Даже при небольшом повышении температуры в резервуаре все химические реакции ускоряются и увеличивается кислородное голодание.

Обычно водоемы со временем превращаются в болота. Следовательно, фауна в этом бассейне страдает, рост водорослей снижается, рыба становится малоподвижной, мало ест и плохо размножается. Повышение на 3 градуса среднемесячной температуры в бассейне представляет серьезную угрозу для рыбной ловли.

Проблемы, связанные с отходами

Ежегодно тепловые электростанции оставляют тонны твердых отходов в виде золошлаков. Их практически не утилизируют, храня на специальных полигонах. Эти территории становятся очагами захоронения таких токсичных веществ, как тяжелые металлы, оксиды кремния и алюминия, бензопирен.

Почва накапливает в себе все загрязняющие вещества, что делает ее непригодной для любого другого использования.

Токсичные пары поднимают мелкодисперсные вещества в атмосферу, а дождевая и талая вода переносят загрязнители со свалок и свалок в близлежащие водоемы.

Иные загрязнения

Вблизи угольных ТЭЦ, а также вблизи их свалок всегда превышается естественный радиационный фон. Это связано с содержанием в угле радиоактивных изотопов, которые попадают в окружающую среду вместе с другими продуктами сгорания.

Работа тепловых электростанций также способствует электромагнитному и акустическому загрязнению окружающей среды.

Экологические последствия работы ТЭС

При дальнейшем активном использовании тепловых электростанций неизбежны следующие последствия:

• количество невозобновляемых природных ресурсов, используемых в качестве топлива, истощается;
• кислородное голодание возникает из-за истощения, парникового эффекта;
• происходит деградация водных объектов и почв, загрязненных выбросами тепловых электростанций;
• меняется микроклимат и ландшафт прилегающих территорий;
• ущерб качеству жизни и здоровью населения.

Влияние ГЭС на экологию

Крупные гидроэлектростанции, регулирующие уровень воды в реке, не могут адаптироваться к быстро меняющемуся климату. Эксперты говорят, что они устарели как технология производства электроэнергии. Вот 10 причин, по которым дальнейшее распространение крупных гидроэлектростанций нанесет вред людям и экосистемам:

• Для строительства ГЭС необходимо переселить огромное количество людей

От 40 до 80 миллионов человек во всем мире были насильственно перемещены, чтобы построить 48 000 больших плотин, где их бывшие дома оказались в зоне затопления. Целые города ушли под воду. Например, Корчева и Молога в Тверской области, старый Пучеж на Ивановской (новый Пучеж отстроили заново»).

• Крупные гидроэлектростанции разрушают экосистемы, что может привести к обострению дефицита пресной воды

Два миллиарда человек живут в странах с высоким уровнем нехватки воды, в том числе от гидроэлектростанций. Это приводит к неравномерному распределению водных ресурсов: некоторые реки и ручьи пересыхают, большие площади затопляются. Строительство крупных гидроэлектростанций нарушает сложившийся баланс экосистем. Так, Иркутская ГЭС, построенная на реке Ангара в 65 км от ее истока, вызвала повышение уровня воды в Байкале в среднем на один метр. Это привело к разрушению берегов, оползням и оползням. Под водой ушло 600 квадратных метров, километров земли, затоплено 127 населенных пунктов и переселено 17 тысяч человек.

К 2030 году из-за острой нехватки воды до 700 миллионов человек могут быть вынуждены покинуть свои дома. Сегодня использование пресной воды намного опережает естественное восстановление ее запасов. Дефицит самого ценного ресурса жизни увеличивается из-за неконтролируемого роста потребления во всем мире.

• Авария на крупной гидроэлектростанции поставит под угрозу жизнь и здоровье миллионов людей

Кариба, одно из трех крупнейших водохранилищ в Африке, заполнено всего на 16%. Строящаяся гидроэлектростанция поставляет большую часть электроэнергии в Замбию и Зимбабве. Есть большая вероятность, что если водохранилище, созданное в 1950-х годах, снова переполнится, плотина рухнет. В случае аварии большая часть из трех миллионов человек, живущих рядом с водохранилищем, погибнет или потеряет имущество и урожай. В результате стихийного бедствия будет отключено около 40% генерирующих мощностей в 12 странах, расположенных на юге Африки.

• Крупные гидроэлектростанции не способствуют сокращению бедности

Крупные гидроэлектростанции дороги, строятся медленно, зависят от крупных источников спроса — промышленности и городов — и не могут решить проблему обеспечения мобильной электроэнергией бедных регионов и удаленных населенных пунктов.

Несмотря на десятки тысяч гидроэлектростанций по всему миру, почти миллиард человек не имеют доступа к электричеству. В России, по данным на 2013 год, их лишились 1,5 миллиона семей. Без электричества бедные регионы и слои населения с низкими доходами не будут иметь доступа к качественному здравоохранению, образованию и рабочим местам. Объекты солнечной и ветровой генерации (а также малые гидроэлектростанции) могут располагаться рядом с бизнесом или небольшим поселком. Они могут снабжать электроэнергией отдаленные сельские районы, особенно в развивающихся странах.

• Гидроэлектростанции наносят ущерб биоразнообразию

При строительстве дамб и заполнении водоемов происходит разрушение среды обитания растений и животных, вызванное обезвоживанием или пересыханием притоков рек и ручьев. Разрушение канала также происходит из-за чрезмерной подачи воды в период регулирования расхода. Гидроэлектростанции подвергают испытанию популяции рыб.

• В проектах строительства гидроэлектростанций не учитывается изменение климата, поскольку их сложно предсказать

Климатические катаклизмы разрушают наносные плотины. Самые разрушительные наводнения последнего времени в России: Крымск — 2012 г .; бассейн реки Амур — 2013 г .; Амурская область, Еврейская автономная область, Хабаровский край — 2019.

• Огромные выбросы парниковых газов связаны с резервуарами гидроэлектростанций

Гидроэлектростанции вносят свой вклад в изменение климата. Резервуары улавливают органические вещества, поступающие с водными путями. Когда он разлагается, выделяются значительные количества парниковых газов. Источниками выбросов также являются затопленные растения и почва.

• Гидроэнергетика дорожает

Стоимость производства на гидроэлектростанции во много раз выше, так как включает в себя расходы, связанные со строительством плотины и покупкой оборудования. С 2010 по 2018 год стоимость киловатта воды в мире увеличилась в среднем на 25%, при этом стоимость энергии ветра снизилась на 25%, а стоимость солнечной энергии — на 76%.

• Гидроэлектростанции могут разрушить многие объекты всемирного наследия и охраняемые территории

По состоянию на июнь 2019 года гидроэлектростанции находятся под угрозой со стороны 42 из 250 объектов природного наследия в мире.

Иркутская гидроэлектростанция и три спроектированные плотины в Монголии угрожают экосистеме озера Байкал. Запланированная правительством Камчатского края работа Жупановской ГЭС может негативно отразиться на состоянии природного парка «Вулканы Камчатки».

• Строительство гидроэлектростанции противоречит позиции экспертов

Реализация мегапроектов плотин противоречит выводам отчета Всемирной комиссии по плотинам. В документе подробно рассматривается «богатое наследие» построенных гидроэлектростанций: экологические катастрофы и масштабная коррупция. В отчете говорится, что строительство крупных плотин следует планировать только в тех случаях, когда нет альтернативных вариантов решения важных социально-экономических проблем.

Необходимость переселения людей, высокие затраты на строительство гидроэлектростанций, медленные темпы строительства, зависимость от крупных источников спроса и большой ущерб окружающей среде — все это означает, что крупные гидроэлектростанции неэффективны с точки зрения достижения устойчивого развития цели развития, такие как доступная и доступная энергия, сокращение неравенства, борьба с изменением климата и сохранение наземных экосистем.

Воздействие на почвы

Ученые признают, что гидроэнергетика является одним из самых экологически чистых типов электростанций.

Гидроэлектростанции, в отличие от ТЭЦ, не выбрасывают в атмосферу вредные газы или другие побочные продукты деятельности станции:

• радиация, являющаяся продуктом воздействия атомных электростанций;
• сточные Воды;
• тепло.

Окружающая атмосфера и гидросфера не подвержены разного рода загрязнениям. В результате работы гидроэлектростанции происходит различное воздействие на окружающую природу. Он небольшой, но все еще существует и влияет на пахотные земли, окружающие здание.

Специфика работы гидроэлектростанции заключается в необходимости создания рядом с ней водоема. Строится плотина, что сопровождается сбросом речных вод из канала и затоплением близлежащих аллювиальных участков.

На небольшой речке создается небольшой водоем с небольшой площадью затопляемой земли. Строительство крупной гидроэлектростанции на затопленной реке требует затопления значительных территорий, переселения сельских жителей, расположенных вдоль русла реки, и вывода из сельскохозяйственного использования большого количества гектаров пахотных земель.

Поймы самые плодородные, они дают самые высокие урожаи, поэтому население издревле село в поймах рек. При строительстве гидроэлектростанций эти пахотные земли затопляются, что наносит ущерб сельскому хозяйству.

Воздействие на водные ресурсы

Энергия и экология — сомнительное сочетание, когда речь идет о строительстве плотин, переселении жителей, заилении водохранилищ, осушении русел рек, затоплении обширных территорий и значительной стоимости проектов.

Изменение уровня воды в реках приводит к полной гибели растительности, плотины становятся серьезным препятствием для миграции рыб, многоступенчатые гидроэлектростанции уже превратили реки в озера, переходящие в болота. Россия получает не более 20% своей энергии за счет использования водных ресурсов, а при строительстве единой гидроэлектростанции затопляется более 6 миллионов гектаров. Таким образом, энергия влияет на окружающую среду, и это неравный обмен с точки зрения потерь для природы.

Последствия демонтажа ГЭС для экологии

В России до сих пор нет тенденции отказываться от крупных гидроэлектростанций, поскольку им пока нет реальной альтернативы, — говорит Михаил Болгов, заместитель директора Института водных проблем РАН.

«В современной экономике гидроэлектростанции производят очень дешевую энергию и покрывают так называемые пиковые нагрузки: выработку электроэнергии на гидроэлектростанциях можно легко контролировать и, таким образом, покрывать пики потребления электроэнергии», — сказал Болгов Би-би-си.

Кроме того, плотины используются для водоснабжения сельского хозяйства, в основном, для орошаемого земледелия, добавляет эксперт.

При этом, по его словам, энергетическая стратегия России на данный момент не предполагает строительства новых крупных гидроэлектростанций, так как дефицита электроэнергии нет.

Сегодня гидроэлектростанции в России вырабатывают около 18-20% всей потребляемой в стране электроэнергии.

Болгов отмечает, что экологи давно обеспокоены воздействием гидроэлектростанций на окружающую среду, но выполнение их требований, как правило, невыгодно владельцам турбин, так как приводит к снижению выработки электроэнергии.

Однако демонтаж крупных плотин может нанести окружающей среде даже больший ущерб, чем их использование.

«Если мы начнем осушать водоемы, в мире откроется огромное количество загрязненных донных отложений и возникнет другая колоссальная проблема: что с ними делать?» — спрашивает эксперт.

Влияние АЭС на природу

Вместе с другими производственными комплексами атомные электростанции оказывают влияние на окружающую среду и жизнь человека. В практике использования энергосистем не бывает 100% надежных систем. Анализ воздействия атомной электростанции проводится с учетом возможных последующих рисков и ожидаемых выгод.

При этом абсолютно безопасной энергии не существует. Воздействие атомной электростанции на окружающую среду начинается с момента строительства, продолжается во время эксплуатации и даже после ее окончания. На территории расположения электростанции и за ее пределами следует ожидать возникновения таких негативных воздействий:

• Изъятие земельных участков под строительство и обустройство санитарных зон.
• Изменение рельефа местности.
• Уничтожение растительности из-за строительства.
• Загрязнение атмосферы при необходимости пескоструйной обработки.
• Переселение местных жителей на другие территории.
• Ущерб местным популяциям животных.
• Тепловое загрязнение, влияющее на микроклимат территории.
• Изменение условий использования земли и природных ресурсов на данной территории.
• Химический эффект атомных электростанций — выбросы в водоемы, атмосферу и поверхность почвы.
• Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организме человека и животных. Радиоактивные вещества могут попадать в организм через воздух, воду и пищу. Есть специальные профилактические меры против этого и других факторов.
• Ионизирующее излучение при демонтаже станции с нарушением правил демонтажа и дезактивации.

Одним из наиболее значительных загрязняющих веществ является тепловое воздействие атомных электростанций в результате работы градирен, систем охлаждения и бассейнов для распыления. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД АЭС около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выбрасывается в атмосферу.

Атомные электростанции несут большое количество тепловых выбросов в водные источники, что значительно увеличивает динамику теплового загрязнения водных объектов. В то же время существующая проблема многогранна и очень сложна.

На территории санитарной зоны в результате воздействия атомной электростанции, в частности прудов-охладителей, выделяются тепло и влажность, вызывая повышение температуры на 1-1,5 ° в радиусе нескольких сотен метров. В жаркое время года на водоемах образуется туман, который рассеивается на значительное расстояние, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение построек. В холодное время года туман усиливает ледовую обстановку. Распылительные устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.

Испарительные градирни с водяным охлаждением испаряют до 15% летом и до 1-2% зимой, образуя пароконденсатные факелы, вызывая снижение солнечной освещенности на 30-50% на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую видимость от 0,5 до 4 километров. Воздействие атомной электростанции влияет на экологическое состояние и гидрохимический состав воды прилегающих водоемов. После испарения воды из систем охлаждения в системах охлаждения остаются соли. Чтобы поддерживать стабильный солевой баланс, необходимо слить немного жесткой воды и заменить ее свежей.

Сегодня топливо является основным источником вредного излучения. Для обеспечения безопасности жизни необходимо достаточно надежно изолировать топливо.

Для решения этой проблемы, прежде всего, топливо распределяется по специальным брикетам, благодаря материалу изготовления которых сохраняется значительный процент продуктов деления радиоактивных веществ.

Кроме того, брикеты размещаются в топливных отсеках из циркониевого сплава. В случае утечки радиоактивных веществ они попадают в охлаждающий реактор, способный выдерживать высокое давление. В качестве дополнительной меры безопасности для жизни человека атомные электростанции размещаются на некотором удалении от жилых районов.

При нормальных условиях эксплуатации радиационное загрязнение и действие ионизирующего излучения сведены к минимуму и не превышают допустимый естественный фон. Катастрофическое воздействие атомной электростанции на окружающую среду и людей может произойти при авариях и потерях.

Не забывайте о техногенных рисках, которые возможны в ядерной энергетике. Между ними:

• Аварийные ситуации с хранением ядерных отходов. Производство радиоактивных отходов на всех стадиях топливно-энергетического цикла требует дорогостоящих и сложных процедур переработки и захоронения.
• Так называемый «человеческий фактор», который может вызвать неисправность и даже серьезную аварию.
• Утечки в установках обработки облученного топлива.
• Возможный ядерный терроризм.

Стандартный срок эксплуатации атомной электростанции — 30 лет. После демонтажа станции требуется строительство прочного, сложного и дорогого саркофага, который нужно будет обслуживать очень длительный период времени.

Защита от негативного воздействия на окружающую среду

Предполагается, что воздействие атомной электростанции в виде всех вышеперечисленных факторов должно контролироваться на каждом этапе проектирования и эксплуатации станции. Существуют специальные комплексные меры для прогнозирования и предотвращения выбросов, аварий и их развития, чтобы минимизировать последствия.

важно уметь прогнозировать геодинамические процессы на территории станции, нормировать электромагнитное излучение и шум, влияющие на персонал. Для размещения энергетического комплекса выбирается площадка после тщательного геолого-гидрогеологического обоснования, проводится анализ его тектонического строения. При строительстве предполагается тщательное соблюдение технологической последовательности работ.

Задача науки, сервиса и практической деятельности — предотвращение аварийных ситуаций, создание нормальных условий для работы атомных станций. Одним из факторов защиты окружающей среды от воздействия атомных станций является регулирование показателей, то есть установление допустимых значений того или иного риска и их соблюдение.

Для минимизации воздействия АЭС на окружающую территорию, природные ресурсы и людей проводится комплексный радиоэкологический мониторинг. Во избежание некорректных действий работников завода проводятся многоуровневые тренинги, тренинги и другие мероприятия. Для предотвращения террористических угроз используются меры физической защиты, а также деятельность специальных государственных организаций.

Современные атомные электростанции строятся с высоким уровнем безопасности. Они должны соответствовать самым высоким требованиям регулирующих органов, включая защиту от загрязнения радионуклидами и другими вредными веществами. Задача науки — снизить риск удара атомной электростанции в результате аварии. Для решения этой проблемы разрабатываются более безопасные по конструкции реакторы, оснащенные внушительной внутренней самозащитой и самокомпенсирующимися индикаторами.

Насколько безопасно воздействие АЭС на экологию

Естественная радиация существует в природе. Но для окружающей среды опасно интенсивное радиационное облучение АЭС в случае аварии, а также тепловое, химическое и механическое. Проблема утилизации ядерных отходов также очень актуальна. Для безопасного существования биосферы необходимы специальные меры и средства защиты. Отношение к строительству АЭС во всем мире крайне неоднозначное, особенно после серии крупных аварий на АЭС.

Восприятие и оценка ядерной энергии в обществе никогда не будут прежними после Чернобыльской трагедии 1986 года. Таким образом, в атмосферу попало до 450 разновидностей радионуклидов, включая короткоживущие йод-131 и цезий-131, долгоживущие, стронций- 90.

После аварии некоторые исследовательские программы в нескольких странах были остановлены, нормально функционирующие реакторы были остановлены с упреждением, а отдельные государства ввели мораторий на использование ядерной энергии. В то же время около 16% мировой электроэнергии вырабатывается на атомных электростанциях. Развитие альтернативных источников энергии может заменить атомные электростанции.

Пути решения проблем

Важным способом решения экологических проблем является развитие энергосберегающих технологий. Снижение потребности в электроэнергии приведет к сокращению ее производства, что положительно скажется на окружающей среде.

Особое внимание нужно уделять мониторингу процесса производства электроэнергии. С загрязнением воздуха можно бороться следующими способами:

• оптимизировать технологию сжигания нефти, угля и газа;
• очистка топлива, чтобы при переработке выделялось меньше вредных элементов;
• фильтровать газы перед выхлопом.

Важно! Эти методы снижают эффективность и увеличивают стоимость производственного процесса, поэтому они не являются достаточно эффективным решением.

Эксперты видят в развитии альтернативных видов энергетики перспективный способ защиты природных ресурсов. Солнечные, ветровые, приливные и геотермальные электростанции оказывают меньшее негативное воздействие на окружающую среду. Но они вырабатывают относительно мало электроэнергии, и на их производительность может повлиять время. Современные технологии не позволяют эффективно использовать альтернативные источники.

Поэтому электростанции, использующие энергию ветра, занимают очень большие площади. Они очень громкие и имеют очень низкую мощность. Массовое использование ветряных турбин снижает силу воздушных потоков, что сказывается на изменении климата.

Приливные электростанции имеют низкий КПД. Их можно построить только на море, поэтому они не могут заменить обычные электростанции. Во время эксплуатации солевой состав воды изменяется, что наносит ущерб экосистеме океана, морским животным и растениям.

Геотермальные электростанции можно строить только в местах с определенными геологическими условиями. Недостатком таких установок является вероятность проседания грунта и возникновения сейсмической активности, вызванной воздействием термальных вод. Забор горячей воды из-под земли сопровождается выбросом на поверхность газов, в том числе токсичных веществ.

Солнечные электростанции бесшумны, они не загрязняют воздух и почву выбросами. Но их мощности недостаточно для покрытия потребности в электроэнергии, и их работа зависит от времени. Установки, преобразующие солнечную энергию в электричество, материалоемки, но в то же время имеют низкую эффективность. Максимум 20% энергии, захваченной солнцем, преобразуется в электрическую.

У каждого метода производства электроэнергии есть свои преимущества и недостатки. Важной задачей современной науки является поиск новых методов производства электроэнергии, которые были бы достаточно эффективными и при этом наносили минимальный ущерб экосистеме.

Обзор природоохранных мероприятий в энергетике

Некоторые процессы, используемые в энергетическом секторе, в настоящее время не могут быть рационально реализованы с точки зрения правильного экологического выбора. Таким образом, строительство ГЭС всегда будет сопровождаться отбрасыванием территорий, их подтоплением и гибелью биогеоценозов. Но при этом можно четко учесть все меры для более тщательной подготовки зон затопления и оптимального использования ресурсов этих территорий.

Как и в других секторах, важно комплексное использование сырья и отходов. Поэтому твердые отходы (зола) тепловых электростанций используются в строительстве и сельском хозяйстве. Важной задачей является полное улавливание выхлопных газов ТЭС с целью использования оксидов азота и серы для получения из них серы и соединений азота для дальнейшего использования в других отраслях экономики.

Важнейшим экологическим мероприятием в области энергетики является разработка других видов энергии, нетрадиционных и более безопасных с экологической точки зрения. Ярким примером такого развития источников энергии является исландская энергетика, основанная на использовании тепловой энергии от горячей воды из гейзеров. Один из перспективных методов — производство тепловой энергии путем бурения скважин и вывода теплой воды на поверхность с больших глубин Земли. Но в настоящее время это экономически недостижимо из-за сложности технических решений.

На заре цивилизации энергия ветра широко использовалась, но из-за развития энергетики за счет сжигания топлива эта отрасль потеряла свое значение, но теперь возрождается из-за усложнения экологической ситуации на Планете.

К сожалению, до сих пор нет решения проблемы снижения загрязнения окружающей среды от электромагнитного излучения: увеличение расстояния человека от ЛЭП не снижает негативного воздействия ЛЭП. Необходимо искать способы передачи электроэнергии другими способами или подачи энергии на тот или иной объект локализованными методами.

Важной (косвенной) экологической мерой является оптимизация потребления электрической и тепловой энергии. Человек часто «прогревает улицу». Необходимо улучшить теплоизоляцию, что приведет к экономии энергии и в то же время снизит потребность в выработке энергии, что, в свою очередь, будет способствовать улучшению экологической ситуации.