Вплив водосховищ і гідроелектростанцій на природне середовище.

Загострення екологічної ситуації, як у світі, так і в нашій країні, до початку 90-х років стало приводом для відновлення дискусій з проблем екології в гідроенергетиці, що відрізняється великою агресивністю. У нашій країні принципи пріоритету охорони навколишнього середовища були визнані на Всесоюзному науково-технічній нараді «Майбутнє гідроенергетики. Основні напрямки створення гідроелектростанцій нового покоління»(1991 р.).
Найбільш різко прозвучали питання створення високонапірних ГЕС з великими водосховищами, затоплення земель, якості води. Збереження флори і фауни.
З-за великої площі дзеркал водосховищ найбільш великих ГЕС Росії (Саяно-Шушенська, Красноярська, Усть-Ілімськ) збиток завдається природі значний. Найбільш значущим чинником впливу великих гідроелектростанцій на екосистему водоскиду є створення водосховищ та затоплення земель. Це викликає зміна видового складу, чисельності біомаси рослин, тварин, формування нових біоценозів.
Ефективним способом зменшення затоплення територій є збільшення кількості ГЕС у каскаді зі зменшенням на кожному ступені натиску і, отже, дзеркала водосховищ. Незважаючи на зниження енергетичних показників і зменшення регулюючих можливостей зростання вартості, низько напірні гідровузли, що забезпечують мінімальні затоплення земель, лежать в основі всіх сучасних розробок.
Ще одна екологічна проблема гідроенергетики пов'язана з оцінкою якості водного середовища. Має місце забруднення води викликане не технологічними процесами виробництва електроенергії на ГЕС (обсяги забруднень, що надходять зі стічними водами ГЕС, становлять мізерну частку в загальній масі забруднень господарського комплексу), а низька якість санітарно-технічних робіт при створенні водосховищ і скидання неочищених стоків у водні об'єкти.
У водосховищах затримується більша частина поживних речовин, принесених річками. У теплу погоду водорості здатні масами розмножуватися в поверхневих шарах збагаченого поживними речовинами, або евтрофних, водосховища. У ході фотосинтезу водорості споживають поживні речовини з водосховища і провадять велику кількість кисню. Відмерлі водорості додають воді неприємний запах і смак, покривають товстим шаром дно і перешкоджають відпочинку людей на берегах водоймищ. Масове розмноження, "цвітіння" водоростей в неглибоких заболочених водосховищах країн СНД робить їхню воду непридатною ні для промислового використання, ні для господарських потреб.
Водосховища часто "дозрівають" десятиліттями або довше, а в тропіках цей процес триває сторіччями - поки розкладеться більша частина всієї органіки.
Очищення затоплюваної зони від рослинності пом'якшила б проблему, але оскільки вона важка і дорога, очищення проводять лише частково.
Найвідоміший приклад масштабного затоплення лісу - гребля Брокопондо в Сурінамі (Ю. Америка), що затопила 1500 кв. км тропічного лісу - 1% території країни. Розкладання органічної речовини в цьому мілководному басейні позбавило його воду кисню і викликало потужне виділення сірководню, смердючого газу, що сприяє корозії. Працівники дамби ще 2 роки після заповнення водосховища в 1964 році носили маски. А вартість збитку, нанесеного турбін закислення водою, склала більше 7% загальної вартості проекту.
У той же час досвід експлуатації водосховищ показав, що внаслідок збільшення часу перебування води у водоймищі загальний ефект самоочищення в них в більшості випадків вище, ніж у річках. Водосховища істотно згладжують амплітуду коливання показників якості води. Різко знижують їх пікові значення.
Якщо питання про позитивний або негативний вплив водосховищ на якість води до цих пір залишається спірним, то негативний вплив неочищених стоків, безперечно. Великі обсяги води і високий ефект самоочищення у водосховищах спонукають до будівництва підприємств без належного очищення стоків, що перетворює водосховища у величезні відстійники стічних вод.
Крім забруднення об'єктивним показником якості є стан мешкають у воді живих організмів. Найбільш тісно пов'язані з водними масами планктонні організми. При транзиті через зарегульований потік з каскадами водосховищ планктонні співтовариства (ценози) зазнають складні зміни, зумовлені почерговим попаданням планктонних організмів то в озерні умови, то в річкові. Як правило, організми спільнот озерного типу не пристосовані до життя в річці. У річкових умовах протягом навіть середньої сили робить згубний вплив на озерні види організмів. На структуру і динаміку планктону впливають і самі гідротехнічні споруди, тому що при подоланні гідроагрегатів планктон піддається руйнуванню.
І все ж, розглядаючи вплив ГЕС на навколишнє середовище, слід зазначити життєзберігаючих функцію ГЕС. Так виробіток кожного млрд.квт / год електроенергії на ГЕС замість ТЕС призводить до зменшення смертності населення на 100-226 осіб / рік.

Атомні електростанції та екологічні проблеми, що виникають

При їх експлуатації.

З кінця 1960-х років починається бум ядерної енергетики. У цей час виникло, принаймні, дві ілюзії, пов'язаних з ядерною енергетикою. Вважалося, що енергетичні ядерні реактори досить безпечні, а системи спостереження і контролю, захисні екрани і навчений персонал гарантують їх безаварійну роботу, а також вважалося, що ядерна енергетика є «екологічно чистої», тому що забезпечує зниження викиду парникових газів при заміщенні енергетичних установок, що працюють на викопному паливі.
Ілюзія про безпеку ядерної енергетики була зруйнована після декількох великих аварій у Великобританії, США і СРСР, апофеозом яких стала катастрофа на Чорнобильській АЕС. Катастрофа в Чорнобилі показала, що втрати при аварії на ядерному енергетичному реакторі на кілька порядків перевищують втрати при аварії на енергетичній установці такої ж потужності, що використовує викопне паливо. В епіцентрі аварії рівень забруднення був настільки високий, що населення деяких районів довелося евакуювати, а грунту, поверхневі води, рослинний покрив виявилися радіоактивно зараженими на багато десятиліть. При цьому відносно чорнобильського викиду багато чого залишається невідомим, і ризик здоров'ю населення від аварійних викидів цієї АЕС істотно занижений, тому що в більшості країн СНД відсутня хороша медична статистика. Поруч дослідників США було встановлено, що з травня по серпень 1986 року, спостерігалося значне зростання загального числа смертей серед населення, висока дитяча смертність, а також знижена народжуваність, пов'язані не виключено з високою концентрацією радіоактивного йоду-131 з чорнобильського хмари, які накрили США.
За чотири літніх місяці зросла кількість смертей від пневмонії, різних видів інфекційних захворювань, СНІДу в порівнянні із середнім числом смертей за цей період в 1983-85 роках. Все це з високою статистично достовірної ймовірністю пов'язано з ураженням імунної системи чорнобильськими викидами.
Такий же точної статистики немає і для більшості інших країн, виключаючи Німеччину. На півдні Німеччини, де чорнобильські випадіння були особливо інтенсивними, дитяча смертність зросла на 35%.
Проте небезпека ядерної енергетики лежить не тільки в сфері аварій і катастроф. Навіть без них близько 250 радіоактивних ізотопів потрапляють в навколишнє середовище в результаті роботи ядерних реакторів. Ці радіоактивні частинки разом з водою, пилом, їжею та повітрям потрапляють в організми людей, тварин, викликаючи ракові захворювання, дефекти при народженні, зниження рівня імунної системи і збільшують загальну захворюваність населення, що проживає навколо ядерних установок.
Департамент громадської охорони здоров'я штату Массачусетс з 1990 року встановив, що у людей, що живуть і працюють у двадцятимильну зоні АЕС «Пілігрим», біля міста Плімут, в 4 рази вища захворюваність на лейкемію, ніж очікувалося. Статистично помітне збільшення випадків захворювань на лейкемію і рак виявлено в околицях АЕС «Троян» в місті Портленд, штат Орегон. Захворюваність на лейкемію дітей у селищі близько британського ядерного центру в Селлафилді в 10 разів вище, ніж у середньому по країні, і, безсумнівно, пов'язана з його роботою. Це стало відомо в 1990 році, а нещодавно офіційно підтверджено Британським комітетом з радіології.

Навіть коли АЕС працює нормально, вона обов'язково викидає неабияку кількість радіоактивних ізотопів інертних газів. Також як радіоактивний йод концентрується в щитовидній залозі, викликаючи її поразка, радіоізотопи інертних газів, в 70-ті роки, що вважалися абсолютно нешкідливими для всього живого, накопичуються в деяких клітинних структурах рослин хлоропластах, мітохондріях і клітинних мембранах. Після встановлення цього факту, залишається слово «інертні» завжди вживати в лапках, оскільки, звичайно ж, вони роблять серйозний вплив на процеси життєдіяльності рослин.
Радіоізотопи «інертних» газів викликають і такий феномен як стовпи іонізованого повітря (свічки) над АЕС. Ці утворення можуть спостерігатися за допомогою звичайних радіолокаторів на відстані у сотні кілометрів від будь-якої АЕС. Хто зможе стверджувати, що все це ніяк не позначається на стані і якості навколишнього середовища, на міграційних шляхах птахів і кажанів, на поведінці комах?
Одним з основних викидаються інертних газів є криптон-85 бета-випромінювач. Вже зараз зрозуміла його роль у зміні електропровідності атмосфери. Кількість криптону-85 в атмосфері (в основному за рахунок роботи АЕС) збільшується на 5% на рік. Вже зараз кількість криптону-85 в атмосфері в мільйони разів (!) Вище, ніж до початку атомної ери. Цей газ в атмосфері веде себе як тепличний газ, вносячи тим самим внесок у антропогенний зміна клімату Землі.
Не можна не згадати і проблему іншого бета-випромінювача, що утворюється при всякій нормальній роботі АЕС, тритію, або радіоактивного водню. Доведено, що він легко пов'язується з протоплазмою живих клітин і тисячократно накопичується в харчових ланцюжках. Крім того, треба додати забруднення тритієм грунтових вод практично навколо всіх АЕС. Нічого доброго від заміщення частини молекул води в живих організмах тритієм чекати не доводиться. Коли тритій розпадається (період напіврозпаду 12,3 роки), він перетворюється в гелій і випускає сильне бета-випромінювання. Ця трансмутація особливо небезпечна для живих організмів, так як може вражати генетичний апарат клітин.
Ще один радіоактивний газ, не вловлює ніякими фільтрами і у великих кількостях вироблений всякої АЕС, вуглець-14. Є підстави припускати, що накопичення вуглецю-14 в атмосфері веде до різкого уповільнення росту дерев. Таке незрозуміле уповільнення росту дерев, за висновком ряду лісівників, спостерігається, мало не повсюдно на Землі. Зараз у складі атмосфери кількість вуглецю-14 збільшено на 25% в порівнянні з до атомної ерою.
Але головна небезпека від працюючих АЕС - забруднення біосфери плутонієм. На Землі було не більше 50 кг цього найтоксичнішої елемента до початку його виробництва людиною в 1941 році. Зараз глобальне забруднення плутонієм приймає катастрофічних розмірів: атомні реактори світу провели вже багато сотень тонн плутонію - кількість більш ніж достатня для смертельного отруєння всього живого на планеті людей. Плутоній вкрай летючий: варто пронести зразок через кімнату, як допустимий вміст плутонію в повітрі буде перевищено. У нього низька температура плавлення - всього 640 градусів за Цельсієм. Він здатний до самозаймання при наявності кисню.
Зазвичай, коли говорять про радіаційне забруднення, мають на увазі гамма-випромінювання, легко вловлює лічильниками Гейгера і дозиметрами на їх основі. У той же час є чимало бета-випромінювачів (вуглець-14, криптон-85, стронцій-90, йод-129 і 130). Існуючими масовими приладами вони вимірюються недостатньо надійно. Ще важче швидко і достовірно визначати зміст плутонію, тому якщо дозиметр не клацає, це ще не означає радіаційної безпеки, це говорить лише про те, що немає небезпечного рівня гама-радіації.
Нарешті, найважливішою причиною екологічної небезпеки ядерної енергетики та ядерної промисловості в цілому є проблема радіоактивних відходів, яка так і залишається невирішеною. На 424 цивільних ядерних енергетичних реакторах, які працюють у всьому світі, щорічно утворюється велика кількість низько-, середньо-і високорадіоактивних відходів. До цієї проблеми відходів прямо примикає проблема виведення виробили свій ресурс реакторів.
Радіоактивне забруднення супроводжує всі ланки складного господарства ядерної енергетики: видобуток і переробку урану, роботу АЕС, зберігання і регенерацію палива. Це робить атомну енергетику екологічно безнадійно брудною. З кожним десятиліттям відкриваються все нові небезпеки, пов'язані з роботою АЕС. Є всі підстави вважати, що і далі будуть виявлятися нові дані про небезпеки, що виходять від АЕС.
Альтернативні джерела енергії
Все більшу популярність у світі набувають екологічно чисті джерела енергії, так звані альтернативні. Це енергія Сонця, вітру, припливів, енергія хвиль і течій, глибинне тепло Землі.
Геотермальна електростанція - Теплоелектростанція, яка перетворює внутрішнє тепло Землі (енергію гарячих пароводяних джерел) в електричну енергію. У Росії 1-я геотермальна електростанція (Паужетская) потужністю 5 МВт пущена в 1966 на Камчатці; до 1980 її потужність доведена до 11 МВт. Геотермальні електростанції є в США, Новій Зеландії, Італії, Ісландії, Японії.
Приливна електростанція (ПЕС) - перетворює енергію морських припливів в електричну. Діючі ПЕМ - в естуарії річки Ранс у Франції, в губі Кислої на Баренцевому морі в Російській Федерації, біля Шанхая в Китаї та ін
Шкідливі наслідки від розвитку нетрадиційної енергетики.
Здавалося б, що може бути краще практично безвідходного способу отримання енергії на альтернативних електростанціях. Майже вічний двигун. Наприклад, станції використовувані енергію припливів і відливів в океанах і морях, але виявляється, що, якщо їх побудувати багато, вони можуть істотно уповільнити обертання Землі навколо звий осі. Шкода від такого втручання в природу може бать абсолютно непередбачуваних та невиправних. Сонячні електростанції так само, як і вітряні, і геотермальні, поки можуть бути побудовані далеко не скрізь. А Німеччині надмірне використання енергії вітру призвело до послаблення вітрів, які раніше видували зміг і шкідливі відходи, що виділяються в навколишнє середовище фабриками і заводами, з території міст. Тепер екологія цих населених пунктів помітно погіршилася.

Висновок

Недосконала, малорозвинена технологія багатьох виробництв відірвала нас від природи. І я не випадково вибрав тему реферату, пов'язану з екологічними проблемами, тому що, з моєї точки зору, це найбільш важливе питання, який має безпосередньо хвилювати все людство. Знищуючи природу, або завдаючи їй шкоди, ми знищуємо і себе. Але, я сподіваюся, що з'явиться нова, розвинена технологія, яка дозволить нам повернутися до природи. Це буде створення справжньої гармонії людини і природи. У повітрі не буде шкідливого пилу, у воді - отруйних відходів, Земля повністю збереже всі свої угіддя і свою прекрасну добру силу.
Зараз, на початку XXI століття, починається новий, значний етап земної енергетики. З'явилася енергетика «щадна», побудована так, щоб людина не рубав сук, на якому він сидить, дбав про охорону вже сильно ушкодженої біосфери. Енергетика пов'язана буквально з усім, і все тягнеться до енергетики і залежить від неї. Тому енергохімія, воднева енергетика, космічні електростанції, енергія, що знаходиться в кварках, «чорні діри», вакуумі - це все лише найбільш яскраві віхи, штрихи того сценарію, який пишеться на наших очах і який можна назвати Завтрашнім Днем Енергетики.