Термальне забруднення

Використання води з природних водоёмов як охладителя_________________3.

Наслідки теплового забруднення природних водоёмов_________________________4.

Технологічні шляхи подолання проблеми охолодження на электростанциях_______________________________7.

Економічний ефективність природоохоронних заходів щоб уникнути теплового загрязнения_____________8.

Список використаної литературы_____________13.

Вода — найважливіший мінерал Землі, який можна замінити ніяким іншим речовиною. Вона становить більшу частину будь-яких організмів, як рослинних, і тварин, зокрема, в людини її частку доводиться 60−80% маси тіла. Вода є середовищем проживання багатьох організмів, визначає клімат і журналістам зміну погоди, сприяє очищенню атмосфери шкідливих речовин, розчиняє, выщелачива-ет гірські породи і мінерали і транспортує їх із одних місць у інші тощо. Для людини вода має важливе виробниче значення: він і транспортний шлях, і генератор, та овочева сировина щоб одержати продукції, і охолоджувач двигунів, і очисник і т.д.

Проблема збереження якості води є нині самої актуальною. Науці відоме понад 2,5 тис. забруднювачів природних вод. Це згубно впливає здоров’я населення і побудову веде загибель риб, водоплавних птахів та інших тварин, і навіть загибель рослинного світу водоёмов. У цьому як отруйні хімічні і нафтові забруднення, надлишок органічних і мінеральних речовин, вступників зі змивом добрив з полів, небезпечні для водних екосистем. Дуже важливим аспектом забруднення водного басейну Землі є потепління, яка представляє собою скидання підігрітої води з промислових підприємств і теплових електростанцій у річки і озера.

Використання води з природних водоёмов як охладителя.

Найбільші проблеми термального забруднення пов’язані з теплових електростанцій. Вироблення електрики з допомогою пара неефективна, що у цьому випадку використовується 37−39% енергії, заключённой у вугіллі, і 31% ядерної енергії. Попри всі недоліки, теплові електростанції продовжують существовать.

Більшість енергії палива, вона може бути перетворено на електрику, втрачається на вигляді тепла. Найпростішим способом порятунку від імені цієї тепла є викид їх у атмосферу. Але економічніший шлях полягає у використанні в ка-честве охолоджувача води з її здатністю акумулювати дуже багато тепла із незначною підвищенням власної температури, щоб потім він сама поступово віддавала тепло в воздух.

Серйозної екологічної проблемою і те, що звичайним способом використання води для поглинання тепла є пряма прокачування прісної озерній чи річкової води через охолоджувач і далі повернення їх у природні водоёмы без попереднього охолодження. Для електростанції потужністю 1000 МВт потрібно озеро площею 810 га, глибиною близько 8,7 м.

Електростанції можуть підвищувати температуру води проти оточуючої на 5−15 З. Якщо тем-пература води в водоёме становить 16 З, то температура відпрацьованою на станції води від 22 до 28 З. У період вони можуть досягати 30−36 С.

Наслідки теплового забруднення природних водоёмов.

Підвищення температури в водоймах згубно вли-яет життя водних організмів. Протягом тривалої еволюції холоднокровні мешканці водної середовища пристосувалися до визначеному інтервалу температур. До кожного виду існує температурний оптимум, який певних стадіях життєвого циклу може бути кілька змінюватися. У певних межах ці організми здатні пристосовуватися до життя за вищих або як низьких температурах. Якщо організм живе у умовах найвищих температур властивого йому інтервалу, настільки до них пристосовується, що загибель його наступати за температур трохи більше високих, ніж для організму, постійно що у умовах нижчих температур. Більшість водних організмів швидше пристосовується життя жінок у більш теплої воді, ніж у більш холодної. Однак це спроможність до адаптації не має абсолютних максимальних чи мінімальних меж і змінюється у залежність від вида.

У природничих умовах при повільних підвищеннях чи понижениях температур риби та інші водні організми поступово пристосовуються до змін температури довкілля. Але тоді як результаті скидання в річки й озёра гарячих стоків з промислових підприємств швидко встановлюється новий температурного режиму, часу для акліматизації не вистачає, живі організми отримують теплової шок і погибают.

Тепловий шок — це крайній результат теплового забруднення. Результатом скидання в водоёмы нагрітих стоків може бути інші, більш підступні наслідки. Однією з них впливом геть процеси обміну речовин. Відповідно до Закону Ван Хоффа, швидкість хімічної реакції подвоюється зі збільшенням температури на кожні 10 З. Оскільки температура тіла холоднокровных організмів регулюється температурою оточуючої водного середовища, підвищення води посилює швидкість обміну речовин у риб і водяних безхребетних. Натомість це підвищує їх потреба у кисні. У той самий саме результаті підвищення температури води вміст у ній кисню падає, тоді як у ньому живих організмів зростає. Вища потреба у кисні, його нестача викликають жорстокий фізіологічний стрес і навіть смерть. У літній час підвищення води всього сталася на кілька градусів може викликати 100%- ную загибель риб і безхребетних, особливо ж тих, які у південних кордонів температурного интервала.

Штучне підігрівання води може істотно змінити й поведінка риб — викликати невчасний нерест, порушити міграцію. Якщо руйнує сила електростанцій перевищує здатність видів до самовідновлення, популяція входить у упадок.

Підвищення температури води порушить структуру рослинного світу водоёмов. Характерні для холодної води водорості замінюються більш теплолюбивыми і, нарешті, при високих температур повністю ними вытесняются.

Якщо потепління погіршується надходженням в водойма органічних і мінеральних речовин (змив добрив з полів, гною з ферм, побутових стоків), відбувається процес эвтрофикации, тобто різкого підвищення продуктивності водоёма. Азот і фосфор, служачи харчуванням для водоростей, в тому числі мікроскопічних, дозволяє останнім різко посилити своє зростання. Розмноживши, вони починають закривати одна одній світло, у результаті йде процес їх масового відмирання і гниття, що супроводжується прискореним споживанням кисню, до повного його вичерпання. На цьому випадку, як говорилося, вся екосистема може погибнуть.

Крім зміни довкілля водних організмів електростанції можуть на неї і фізичне вплив. Солёная вода, использующаяся для охолодження, надає сильне коррозирующее впливом геть металеві поверхні і є викликає вивільнення іонів металів, особливо міді, в воду. Ракушечные тварини накопичують мідь у кількостях, що стають непридатними від використання їх человеком.

Усі перелічені вище наслідки теплового забруднення водоёмов завдають величезної шкоди природним екосистемам і призводять до пагубному зміни довкілля людини. Збитки, які утворилися внаслідок теплового забруднення, можна розділити на: — економічні (втрати внаслідок зниження продуктивності водоёмов, видатки ликвидацию наслідків загрязнения);

— соціальні (естетичний виміряти ціну деградації ландшафтов);

— екологічні (необоротні руйнації уникальных екосистем, зникнення видів, генетический ущерб).

Технологічні шляхи подолання проблеми охолодження на електростанціях .

Замість використання газу як охолоджувача води з природних водоёмов інженерами розроблений метод, дозволяє вирішити цю проблему без шкоди довкілля. Це метод випарних чи охолоджувальних веж. Замість спуску нагрітої води у ріку електростанція перекачує цю води нижню частина 90−150-метровой охолоджувальною вежі зі скошеними стінками. Нагріта воду з труб розприскується на водоуловитель і охолоджується, стекая через ряд пергородок і планок. Температурні і атмосферні відмінності, створені нагрітої водою, викликають приплив повітря, який всмоктується знизу, проходить між планками і перегородками і виходить через верхнє отвір вежі. Вода накопичується в басейні під днищем башти і знову повертається у конденсатор. Незначна частка води, приблизно 2,8−4,0%, втрачається за испарении.

Іншим типом охолоджувальній вежі є испаряющая циркуляційна суха колона. У ньому використовуються воздушно-охладительные батареї, через що з допомогою природною тяги або за допомогою механічних вентиляторів, наведених у дію самої станцією, проходять великі обсяги повітря. Втрати води на випаровування у роботі такий колони отсутствуют.

З використанням охолоджувальних веж повністю виключається теплове забруднення довкілля, але дане природоохоронне захід вимагає певних матеріальних затрат.

Економічний ефективність природоохоронних заходів щоб уникнути теплового загрязнения.

Ефектом від вкладення засобів у будівництво охолоджувальних веж є зменшення не надається до кількісної оцінці екологічного шкоди, і навіть економічного шкоди від забруднення навколишнього природного середовища. Дуже є на будівництво таких споруджень за тих районах, де відчувається брак води. До останнього вре-мя кількість використовуваної для промислового охолодження води значно зросла і, якщо не впроваджуватися існуючі режими та розробляти нові методи охолодження, щоденна потреба електростанцій у питній воді до 2000 р. становитиме 4750 м .

Ефективність природоохоронних заходів, зокрема, будівлі охолоджувальних веж на електростанціях можна як відносини :

[pic] [pic] - зменшення економічного шкоди внаслідок зниження ступеня забруднень [pic] - приведені річні видатки здійснення природоохоронних мероприятий.

Під сумарним зменшенням економічного шкоди внаслідок зниження чи його повної усунення теплового забруднення природних водоёмов мається на увазі грошова оцінка збільшення продуктивності рибного господарства, зменшення витрат за ліквідацію наслідків забруднень, в частковості, на очищення водоёмов від надлишкової і конаючої биомассы.

Також зменшенням економічного шкоди можна було б вважати зменшення суми штрафних санкцій, накладених державою на підприємства, які забруднюють навколишнє середу. Однак це аспект дуже рідко грає на вирішальній ролі, оскільки, як і раніше, що природоохоронне законодавство Російської Федерації нині і є досить великим і різнобічним, практично вона діє недостатньо ефективно. Причин цього багато, але однією з найважливіших є невідповідність тяжкості покарання тяжкості злочину, зокрема низькі ставки стягнутих штрафів. Кримінальна відповідальність і відшкодування нанесённого шкоди застосовуються дуже рідко. Та й неможливо ці збитки повністю відшкодувати, оскільки часто він сягає розмірів чи взагалі піддається грошовому измерению.

Розглянемо інший аспект проблеми проведення природоохоронних заходів, тобто приведені видатки їх осуществление.

Наведені витрати складаються з поточних витрат за зміст природоохоронного устаткування (електроенергія для испаряющих колон, вести обслуговуючого персоналові та інші) і капітальних видатків на будівництво споруд й купівлю природоохоронного устаткування. Проте оскільки обладнання та споруди функціонують багато років, те й загальну величину капітальних видатків призводять до річний розмірності з допомогою нормативного коефіцієнта ефективності. Формула приведених витрат виглядає наступним образом:

[pic].

[pic] - поточні затраты.

[pic] - капітальні затраты.

[pic] - нормативний коефіцієнт ефективності, зазвичай дорівнює 0,12.

Проте що така розрахунки доволі-таки складні у частині визначення шкоди від забруднення довкілля і величини її запобігання. Зазвичай, їх використовують лише на рівні регіонів чи галузей народного хозяйства.

Природоохоронні заходи, створені задля усунення теплового забруднення електростанціями, вимагають великих коштів, наприклад, якби електростанції встановлюється испаряющая циркуляційна суха колона, то приведені видатки її будівництво і змістом становитимуть близько тридцяти% вартості усього обладнання. Особливість проблеми у тому, що весь енергетичний комплекс і зокрема, теплові електростанції, входить у державний сектор економіки. Отже, вартість природоохоронну діяльність можна лише з державного чи муніципального бюджету. Але, на жаль, видатки охорони навколишнього середовища перебувають у цих бюджетах зовсім на першої строкой.

У нашій країні цей час всі витрати на на природоохоронну діяльність становлять не менше 1% валового національний продукт. Тоді, як сума шкоди відповідає приблизно 8−9% ВНП.

Тим більше що на наведеному нижче графіці видно, що з досягнення економічного оптимуму (тобто найкращого співвідношення витрат і результатів) ці суми мали бути зацікавленими рівні одна одній, а досягнення екологічного оптимуму, якщо рівень забруднення довкілля у межах ГДК (ГДК шкідливих речовин, а разі теплового забруднення — гранично-допустимої температури води, що спускається в водойма), витрати мали бути зацікавленими такими, щоб шкоди не виникало вообще.

Співвідношення екологічного та економічного оптимумів вкладень засобів у природоохоронну деятельность.

затраты.

0 ГДК 4 концентрація загрязнений.

1 — крива витрат ліквідацію шкоди від загрязнений 2 — крива витрат за природоохоронну діяльність, цебто в запобігання шкоди від забруднень 3 — сумарні витрати ГДК — точка екологічного оптимуму 4 — точка економічного оптимуму — найменші торбмарные затраты.

Кожного моменту часу суспільство несе витрати, складаються з коштів, витрачених на запобігання забруднення (і викликаний їм шкоди) і ліквідацію наслідків тих забруднень, яких немає вдалося уникнути. Чим більше коштів входить у природоохоронну діяльність (крива 2), тим менше їх знадобиться у ліквідації шкоди від забруднення довкілля (крива 1), і навпаки. У цьому загальна сума цих витрат буде найменшої за такого рівня забруднення (точка 4), у якому перші витрати рівні вторым.

На сьогодні у нашій країні сума шкоди від теплового забруднення довкілля значно перевищує суму природоохоронних витрат. Попри складності розрахунків з визначенню величини шкоди від забруднення природних водоёмов, з упевненістю сказати, що з зниження цього шкоди необхідно вкладати не 8−10 млрд. крб. (у цінах 1990 р.), а 100−300 млрд. крб. щорічно, що з нинішньої економіки є складної задачей.

Основним шляхом наближення економічного оптимуму до екологічному, що зробить природоохоронну діяльність вигіднішою, є зменшення витрат на доведення води до нормальної температури без погіршення якості технологічного процесу. Допомогти у цьому має науковотехнічний прогрес за його екологізації, сприяє розробці нових технологій охолодження або як дешевих методів і устаткування по усунення теплового загрязнения.

Список використаної литературы:

1. Дьоміна Т.А. Екологія, природокористування, охорона довкілля. Москва, Аспект пресс,.

1995. 2. Сміт Роберт Л. Наша домівка планета Земля.

Полемічні нариси про екологію человека.

Москва, Думка, 1992. 3. Енергетичне виробництво з замкнутим водооборотным циклом. Москва, МИХМ, 1991.