Збір, видалення та утилізація твердих побутових відходів

Валовий збір. Збір ТПВ без поділу на окремі складові називається валовим збором.

Роздільний збір. Роздільна, або селективна, система збору окремих складових ТПВ забезпечує одержання щодо чистих вторинних ресурсів і зменшення кількості відходів, що вивозяться. Ця система вимагає свідомого підходу до видалення ТПВ, збільшення числа обслуговуючого персоналу, тари, спеціального транспорту для вивозу кожного виду вторинної сировини. Ці додаткові витрати цілком окупаються за рахунок утилізації вторинних ресурсів. В Україні селективний збір ТПВ поки не одержав практичного розвитку.

Збір і видалення великогабаритних відходів. До великогабаритного відносяться відходи, що за габаритами не містяться в стандартні контейнери. У великих містах за рік на кожну людину накопичується до 40 кг великогабаритних ТПВ з питомою масою 0,2 т/м³.

Сміттєзбиральний транспорт. Для збору і транспортування ТПВ застосовуються сміттєзбиральники місткістю від 6 до 60 м³. Для ущільнення відходів, що транспортуються - пристрої зворотно-поступальної дії, що ущільнюють, із системою плит, у виді обертового барабана і шнеків. Ущільненням досягається зниження обсягу ТПВ в 1,5—2 рази.

Вантажні станції сміття (ВВС). На ВСС здійснюється вивантаження ТПВ з малих сміттєзбиральників, їхнє ущільнення і наступне завантаження у великовантажні транспортні засоби.

Утилізація окремих складових ТПВ. Умовно основні методи знешкодження і переробки ТПВ можна розділити на три групи: утилізаційні, ліквідаційні і змішані. По технологічному принципі розрізняють біологічні, термічні, хімічні, механічні і змішані методи. Найбільше поширення в Україні одержали наступні технології знешкодження і переробки ТПВ: складування на полігонах або смітниках (ліквідаційний механічний), спалювання (ліквідаційний термічний), компостування (утилізаційний біологічний). Зазначені технології можна застосовувати в комплексі з різними способами видалення утильних фракцій із ТПВ.

Утилізація окремих складових ТПВ проводиться шляхом роздільного збору утильних компонентів ТПВ або механізованими способами з загальної маси.

Для механізованого витягу окремих складових ТПВ використовують магнітну, пневматичну, електричну і гідро-сепарацію. Як допоміжні операції застосовують дроблення і просівання відходів. В основному застосовуються сухі способи сепарації — пневматичний і магнітний. Витяг чорного металобрухту здійснюється магнітною сепарацією. Існують підвісні і барабанні магнітні сепаратори. При взаємодії магнітного поля з ТПВ, наприклад, при їхньому русі по транспортерній стрічці, чорний метал витягається і потім знімається з магнітів.

Для видалення з ТПВ кольорового металобрухту (~ 90% алюмінію, інше — бронза, латунь) перспективний метод електродинамічної сепарації, заснований на використанні силової взаємодії магнітного поля і вихрових струмів, що виникають в електропровідній речовині. У результаті в кольорових металах виникає електрорушійна сила, що них переміщає в заданому напрямку. Витяг із ТПВ кольорових металів досягає 80%.

Виділення макулатури виробляється за допомогою аеросепарації, при якій ТПВ розділяються на легку і важку фракції. У легку фракцію переходить також полімерна плівка і текстиль. Для виділення в самостійний продукт полімерної плівки використовують електросепарацію, просівання, аеросепарацію, балістичний метод. При цьому використовується розходження в щільності компонентів і їхньої швидкості витання при вільному падінні.

Для відділення текстильних компонентів використовуються пристрої типу барабанних грохотів з елементами, що захоплюють, (гаки, штирі качанового типу).

Для видалення скла використовується балістичний або флотаційний метод.

В Україні методи комплексного сортування ТПВ з метою видалення основних утильних компонентів на практиці поки не реалізовані. З ТПВ витягають в основному чорний металобрухт і частково папір. Інші утильні фракції практично не видаляються. При використанні видалених утильних фракцій проводиться їхня мийка, санітарне знешкодження.

10. Здоров’я міської популяції

Україна відноситься до числа аграрно-індустріальних країн. Доля важкої промисловості складала до недавнього часу 60 % валового внутрішнього продукту країни, що значно вище, ніж в західноєвропейських країнах, де цей показник складає 35 %. Значна частина промислових підприємств (понад 80 %) розташована в містах та селищах міського типу, де проживає біля 70 % населення країни. Всього в Україні нараховується 436 міст та 925 селищ міського типу.

По даним Мінприроди України, споруди по очищенню загальноміських стічних вод перевантажені. Виключення становлять тільки Київ та Харків. В багатьох містах існуючі потужності очисних споруд в декілька разів нижче тих, які вимагаються.

Після аварії на Чорнобильській АЕС потужне радіоактивне забруднення розповсюдилось по території України в залежності від сили і напрямку вітру, атмосферних опадів, ландшафту місцевості. Проте спостереження за станом радіаційної безпеки на території України показують, що за 10 останніх років в наслідок природних процесів та прийнятих заходів по дезактивації території пройшло значне зниження радіоактивності.

Як відомо, інтегральним показником якості оточуючого середовища є стан здоров`я населення. Серед екологічних факторів, від яких залежить цей показник, можна виділити перелік найбільш значимих чинників природного (геомагнітна і сонячна активність, клімат, геохімічний склад ґрунту і води) та соціального (рівень і якість праці та відпочинку, спосіб життя, емоційний стан, шкідливі звички) походження.

Здоров`я міської екосистеми і її повноправного члена – людини,залежить від стану трьох основних підсистем: природної (біогеоценотичний покрив з його рослинністю і тваринним світом, включаючи і людину), соціальної (суспільні науки, спосіб життя, культура), технічної (створене людиною техногенне середовище – будівлі, споруди, мощення, машини, механізми). Здоровою можна вважати таку міську екосистему, в якій зв’язки між згаданими підсистемами мають суплетивний або ж компенсаційний характер. Розглянемо детальніше рівні системних зв’язків, які характеризують стан міської екосистеми.

Суплетивні зв’язки. У даному випадку можна говорити про гармонійні зв’язки між соціальною, технічною та природною підсистемами. Суплетивні зв’язки, забезпечуючи гармонійну взаємодію підсистем, піднімають їх на вищий організаційний рівень. Прикладом такого стану можуть бути окремі міста–курорти – Трускавець, Ялта, де переважає оздоровча функція. В таких містах, як правило, багато зелені, яка й творить повноцінні біотопи та біогеоценози. Такі зв’язки властиві й невеликим містам.

Компенсаційні зв’язки. У цьому випадку передбачається відшкодовування завданих підсистемам втрат, а отже, помітно не знижується організаційний рівень підсистем, особливо природної. Така ситуація складається у середніх містах – Луцьк, Тернопіль, Івано-Франківськ, які намагаються компенсувати втрати природної підсистеми, спричинені забудовою і замощенням, створенням природного культурного ландшафту. В цілому у цих містах здорове середовище і невисокий рівень захворюваності населення.

Редукційні зв’язки Сприяння заміні порушених зв’язків або їх елементів іншими, що перебувають поза природною підсистемою, як правило, характерно для великих столичних та обласних міст з їх державними привілеями. Тут розвинуті система озеленення, штучне обводнення територій, сади на дахах і контейнерні посадки зелені.

Створення цих зв’язків вимагає значних коштів і зусиль. Здоров’я екосистеми, як і людської популяції, залежить від стану соціальної підсистеми (фінанси, соціально–політична ситуація, еміграція).

Деструктивні зв’язки. Такий рівень зв’язків виникає коли під дією ланцюгів зворотного зв’язку порушується функціонування взаємодіючих підсистем. При цьому, залежно від інтенсивності і зворотності явищ, виникають стани, які поділяють на: деградації, дегенерації, дисфункції, декомпозиції, деградації. За їх проявом система переходить з вищого рівня організації на нижчий, залишаючи можливості для виконання своїх функцій.

Деградація – стан міської системи, при якому протікають незворотні процеси, які ведуть до виродження природної підсистеми. Він характерний для промислових міст, в яких вживають заходи інженерно–технічного та природо–охоронного характеру, спрямовані на зменшення та очищення викидів в атмосферу, воду та грунт.

У випадку припинення дії цих заходів міські системи можуть поступово переходити ще на нижчі рівні організації, що призводить до їх дегенерації або дисфункції.

Дегенерація – стан міської системи, при якому відбуваються незворотні процеси, що ведуть до виродження природної підсистеми або ж до її гіпертрофії. У такому стані знаходяться міста Дніпродзержинськ, Лисичанськ. Велика кількість хімічних елементів, зокрема важких металів, включених у хімічний кругообіг, загрожують здоров’ю людської популяції. В аналогічному стані перебувають, наприклад, міста Кривий Ріг і Маріуполь, оскільки тут спостерігаються часті неконтрольні викиди, яких достатньо для одноразових ушкоджень природної підсистеми. Якщо йде мова про людську популяцію, то її здоров`я може залежати навіть від разових акцій технічної підсистеми.

Дисфункція –стан міської системи, при якому компоненти природної підсистеми не виконують своїх функцій. Земля втратила свою родючість, річки перетворилися в каналізаційні колектори закритого або відкритого типу, деревна рослинність або зовсім відсутня або ж має хирлявий вигляд, фауна представлена лише окремими адаптованими або прийшлими видами. Стосовно атмосфери, то вона починає виконувати зовсім нову функцію – постачання в органи дихання людей, тварин і рослин повітря, яке містить високі концентрації газових та пилових домішок в наслідок забруднення промисловістю і транспортом. Такі міста перебувають у стані екологічної кризи. В них відомі численні приклади екологічно зумовлених захворювань.

Декомпозиція міської системиє результатом порушення просторової структури, що веде до меншої просторової взаємообумовленості. Таку ситуацію створюють терикони, а також щільна забудова, яка деформує природний простір, зменшуючи або ж зовсім гублячи його оптичні можливості. Просторові зміни ведуть також до формування специфічного мезоклімату, нетипових для рівнини гірсько–долинних вітрів, зниження комфортності.

Створене людиною міське середовище стає для неї не лише незручним, дискомфортним, але й небезпечним для життя. Загалом небезпеку для людського організму несе в собі забруднення середовища, яке в санітарно–гігієнічному аспекті можна розподілити на чотири групи: хімічне, фізичне, біологічне, радіаційне.

До хімічного забруднення належать: забруднення прісної води промисловими стічними водами(пестицидами, нафтовими продуктами, компонентами миючих засобів) та забруднення повітря шкідливими викидамиіндустріальних, комунально–побутових підприємств, вихлопними газами транспортних засобів.

До фізичного забруднення належатьшумове та теплове навантаження, запилення атмосфери, замулювання водоймищ.

Біологічне забруднення спричиняється викидами в довкілля речовин переважно органічного походження, які сприяють поширенню збудників гострих інфекційних і хронічних захворювань, а також шкідливих для людини комах.

Радіаційне забруднення – це забруднення речовинами, до складу яких входять нестійкі атоми ізотопів, що зазнають радіоактивного розпаду.

Сьогодні все частіше рівень забруднення довкілля пов’язують з рівнем захворюваності населення, розглядають це явище з позицій екології людини. Встановлено, по-перше, що захворювання, які виникли внаслідок контакту людини з забруднювачем, переважно проявляються у осіб, ослаблених тяжкою працею і недоїданням. Не останню роль у схильності до захворювань відводять адаптації людини до того чи іншого несприятливого фактору, а також тривалості зіткнення з забруднюючим об’єктом.

По-друге, екологічно шкідливі речовини, ослаблюючи фізіологічні функції органів, знижують опірність організму до патогенних паразитів, що перешкоджають фіксації першопричини захворювання, а деколи й смерті. На стан здоров‘я окремого індивідуума суттєвий вплив має куріння, наркоманія, зловживання алкоголем, стреси, якість харчування та житлові умови.

За даними Г.Е. Ландсберга, в літній період несприятливий вплив на здоров‘я може виявляти також “острів тепла”. Найсуттєвішими за впливом параметрами міського довкілля є температура і вологість повітря, радіаційні умови і швидкість вітру. Високі температури повітря, разом з його забрудненням створюють у населення дратливість, агресивність, схильність до конфліктів.

Слід брати до уваги, що значущість тих чи інших джерелзабруднення, які призводять до екологічних патологій людини, неоднакова в різних населених пунктах і залежить від рівня науково технічного прогресу стратегії взаємодії техніки і природи, благоустрою населених пунктів і багатьох інших факторів. Переселення у нові міста та райони з новозабудовою нерідко супроводжується порушенням психологічного комфорту. Не дивлячись на те, що рівень благоустрою житлового фонду тут набагато вищий, ніж той де люди жили раніше.

Це явище, яке отримало назву “ сум нових міст ” (Реймерс, 1990), пояснюється порушеннями, які склалися раніше соціально-психологічних контактів, відривом від попередньої інфраструктури, збільшенням часу перебування людей у транспорті, не дуже вдалим архітектурним плануванням та монотонною багатоповерховою забудовою.

Згідно з класифікацією Я. Миколоша та Л. Пітермана (1983), виділяють чотири зони акустичного дискомфорту: сприятливий – понад 400 м, достатньо сприятливий – 300 - 400 м, малосприятливий – 100 - 300 м, несприятливий – до 100 м.

У зоні акустичного дискомфорту розташовані лише поодинокі будинки та промислово-складська забудова, оскільки житлові масиви розташовані, за винятком поодиноких будівель, на відстані понад 100 м. Зона комфорту починається на відстані 450 м, на якій рівень шуму відповідає нормі.

Найбільш поширеним джерелом забруднення є автотранспорт, кількість якого з кожним роком збільшується. Лише кількість індивідуальних автомобілів збільшилася за останні 5 років майже у 2 рази. Автотранспорт міст представлений такими видами транспорту: легкові автомобілі, вантажні, автобуси, тролейбуси.

Шумове забруднення автотранспортом створюється в результаті різкого гальмування автомобіля при русі на великій швидкості, при русі автомобіля на І-й швидкості до 40 км/год. У загальному зв‘язку із збільшенням кількості автотранспорту значна частина магістральних і житлових вулиць міста перевантажена, пішохідні зони, за винятком незначних територій у центральній частині міста відсутні.

На території міста виділяємо житлові масиви з різним рівнем шумового забруднення (комфорту), який зумовлений:

· відсутністю шумозахисних приміщень, екранів при розташуванні житлової забудови безпосередньо в зоні, прилеглій до транспортних магістралей;

· розташуванням магістральних вулиць на підвищених частинах пагорбів по відношенню до забудови;

· нерівномірністю та недосконалістю шумозахисних смуг із зелених насаджень на узбіччях автошляхів;

· незначними за розмірами санітарно-захисними зонами.

11. Здоровя населення міст

Основні техногенні фактори несприятливого впливу на жителів міста. Здоров’я людини визначаються чотирма групами факторів: 1) медико-генетичними (20 %); 2) способом життя і якістю харчування (50 %); 3) станом навколишнього середовища (20 %); 4) рівнем розвитку охорони здоров’я (10 %). Питання кількісної оцінки внеску кожної групи факторів у загальну структуру захворюваності населення важливе, так як визначає об’єм і специфіку профілактичних заходів. Розвиток науково-технічного прогресу не лише покращує умови життя людей, а й чинить значний техногенний вплив на природне середовище. Міста є найбільш значними центрами науково-технічного прогресу. Жителі міст, в більшій мірі, користуються благами цивілізації і в першу чергу зазнають її негативного впливу. Умови навколишнього середовища, які підвищують ризик виникнення захворювань населення, називаються фактори ризику. Основним фактором впливу є забруднення атмосферного повітря. За даними досліджень, із загального об’єму забруднень, які надходять в повітря, до 86 % припадає на міста. Джерелами забруднення повітря міст є транспорт, промислові підприємства і територія міста. Найбільш небезпечними для людини домішками у повітрі є бенз(а)пірен, ангідриди кислот, пил. Пилогазові і теплові викиди формують в місті своєрідний мікроклімат, сприяють утворенню смогу. Все це негативно впливає на стан здоров’я жителів міста, особливо маленьких дітей і людей похилого віку. Другим негативним фактором впливу на здоров’я міського населення є погана якість питної води. Через забрудненість джерел водопостачання, низький рівень водопідготовки в багатьох містах якість питної води не відповідає вимогам стандарту на питну воду. В зв’язку з цим актуальним стає децентралізоване водопостачання. Несвоєчасний вивіз побутових відходів, їх накопичення в житлових кварталах, зумовлює неприємний запах, сприяє розмноженню мух, які є переносниками інфекцій. Відсутність вологого прибирання вулиць чи нерегулярне її проведення сприяє запиленості повітря, що негативно впливає на органи дихання і зору. Шум, інтенсивність якого зростає біля автомагістралей і залізниць, в районі аеропортів, автовокзалів і залізничних вокзалів, а також біля підприємств, впливає на нервову систему, заважає повноцінному відпочинку. Скупченість міського населення сприяє поширенню епідемій. Комфортні умови праці в багатьох галузях виробництва, благоустрій життя, розвинута інфраструктура, особистий чи громадський транспорт сприяють гіподинамії, є причиною різних порушень здоров’я. На стан здоров’я жителів міста впливає відірваність від об’єктів природи. Тиша природних ландшафтів сприяє повноцінному відпочинку, укріпленню нервової системи і, як результат, загальному покращенню стану здоров’я. Причини виникнення деяких хвороб у жителів міст. Стан здоров’я жителів міста є важливим показником якості життя. Рівень захворюваності залежить від багатьох факторів і визначається економічними і соціальними умовами, екологічною обстановкою і рівнем розвитку медицини. На стан здоров’я окремого індивідуума впливає куріння, наркоманія, зловживання алкоголем, гіподинамія, стреси, спадковість, якість харчування і житлові умови. Збільшення випадків тих чи інших хвороб можна пов’язати з забрудненням навколишнього природного середовища. З радіоактивним забрудненням навколишнього середовища пов’язане збільшення кількості онкологічних захворювань. Забруднення повітря спричиняє захворювання органів дихання. Забруднення водних об’єктів і погана якість води є причиною інфекційних кишково-шлункових захворювань. Несприятливі екологічні умови проживання населення послаблюють імунну систему. Зменшується опір організму хронічним хворобам. Напружений ритм міського життя викликає психоневрологічні розлади і депресії, спричиняє зростання серцево-судинних хвороб і захворювань нервової системи. На відміну від жителі міста більше схильні до гіподинамії. На основі систематизації статистичних даних і матеріалів в таблиці 2 представлені основні екологічні і соціальні фактори, які сприяють розвитку деяких хвороб. Переселення в нові міста і райони нової забудови часто супроводжується порушенням психологічного комфорту. Це явище називається “грусть нових городов” (Реймерс, 1990). Воно пояснюється руйнуванням привичних соціально-психологічних контактів, відривом від звичної інфраструктури, збільшенням часу перебування у громадському транспорті, а також можливо невдалим архітектурним плануванням. Особливо страждають люди похилого віку. Для подолання вказаних негативних факторів в останній час в архітектурному плануванні реалізуються ландшафтно-екологічні принципи. У відповідності з цими принципами етажність будинків та їх розташування враховує особливості місцевості. При створені житлових масивів в максимально можливій степені зберігається природний ландшафт. В житлових масивах створюються рекреаційні зони, які включають сади, парки, водойми, площадки для ігор та занять спортом, місця для спілкування різни вікових груп населення.

 

Екологічні аспектації АЕС.

Особенностью атомной энергетики является небольшой расход ядерного топлива, обеспе^шающий выделение огромного количества энергии (тепла). Для АЭС мощностью 1 млн кВт требуется в сутки всего 3 кг U235 вместо 7100 т.у.т., как для ТЭС такой же мощности.

Главное различие между ТЭС и АЭС заключается в том, что в схеме последней вместо котла, работающего на органическом топливе, имеется атомный реактор, а также парогенератор особой конструкции. Остальное оборудование, а следовательно, и воздействие этой части АЭС на окружающую среду, не отличается от оборудования ТЭС: паровая турбина, электрический генератор, конденсатор, водяной насос и пр.

На рис. 7.4 представлена обобщенная схема воздействия АЭС на окружающую природную среду. Выделение энергии в процессе регулируемой цепной реакции деления атомов урана, тория и плутония происходит в ядерном реакторе (Р), в его активной зоне. Почти вся энергия ядерной реакции передается теплоносителю. Прямой выход радиоактивных отходов в окружающую среду предотвращается многоступенчатой системой радиационной защиты, действующей как в условиях нормальной эксплуатации, так и при аварийных ситуациях. При нормальной эксплуатации АЭС радиоактивность контура ядерного реактора обусловлена активизацией продуктов деления и проникновением их в теплоноситель. Наведенной активности подвергаются практически все вещества, взаимодействующие с радиоактивными излучениями.

В схемах АЭС предусматриваются необходимые устройства для сбора активных веществ и удаления их в виде газообразных, жидких или твердых отходов. Жидкие отходы содержат радиоактивные изотопы стронция, цезия, водорода и других элементов. Суммарное расчетное значение радиоактивности жидких отходов блока АЭС с легководным реактором мощностью 1000 МВт составляет около 1012 с-1 (30 Ки/год по продуктам деления). Радиоактивность жидких и газообразных выбросов у разных АЭС отличается на несколько порядков, но в подавляющем большинстве случаев суммарные выбросы значительно ниже предельно допустимых уровней (ПДУ).

Систематические наблюдения за воздействием АЭС на водную среду при нормальной эксплуатации не обнаружили существенных изменений естественного радиоактивного фона. При установленных допустимых уровнях воздействия ядерной энергетики на гидросферу и существующих методах контроля сбросов действующие типы ядерных энергетических установок не представляют собой угрозы нарушения локальных и глобальных равновесных процессов в гидросфере и ее взаимодействия с другими составляющими географической оболочки Земли.

В соответствии с Правилами ядерной безопасности АЭС МАГАТЭ проекты всех систем и компонент АЭС, влияющих на ядерную безопасность, должны содержать подробный анализ всех возможных отказов составных элементов с выделением опасных отказов и оценку их последствий. С учетом распространения выбросов при авариях на АЭС устанавливаются санитарно-защитные зоны.

Все другие виды воздействий АЭС на гидро- и литосферу, не связанные с радиоактивностью (влияние системы водоснабжения, подводящих и отводящих каналов, фильтров), качественно не отличаются от аналогичных воздействий ТЭС. Основное тепловыделение АЭС в окружающую среду, как и на ТЭС, происходит в конденсаторах паротурбинных установок. Однако удельные тепловыделения в охлаждающую воду у АЭС больше, чем у ТЭС, вследствие значительного удельного расхода пара. Это определяет большие удельные расходы охлаждающей воды. В связи с чем почти на всех новых АЭС предусматривается установка градирен, в которых теплота отводится непосредственно в атмосферу. Затем охлаждающая вода поступает в пруд-охладитель. Это водоем обособленного водопользования, предназначенный для обеспечения замкнутой системы водоснабжения АЭС.

Потребление воздуха на АЭС определяется потребностями разбавления загрязняющих выбросов и обеспечения нормальных условий жизнедеятельности персонала. Расход воздуха на АЭС с тепловыми реакторами оценивается в пределах 15—20 • 106 м3/год на 1 МВт установленной мощности.

Наиболее сложной экологической проблемой при эксплуатации АЭС является захоронение крупнотоннажных радиоактивных отходов, образующихся при демонтаже элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончании срока их службы или по другим причинам, а ^•акже отработанного ядерного топлива. Предусматривается несколько вариантов захоронения оборудования: помещение всех загрязненных радиоактивностью элементов в шахтные выработки; захоронение только наиболее загрязненных наведенной радиоактивностью элементов с повторным использованием остальных по назначению; периодическая дезактивация оборудования на месте с захоронением концентрированных отходов и смывов.

Дальнейшее развитие атомной энергетики Украины связано с созданием на территории Страны постоянного хранилища крупнотоннажных радиоактивных отходов.

Екологічні аспектації ТЕС.

Из всех типов электростанций наибольшее отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают ТЭС. Это связано, главным образом, с процессами сжигания органического топлива. С учетом данных об элементарных процессах, происходящих при сжигании топлива и при преобразовании тепловой энергии в механическую работу, а затем в электрическую энергию, на рис. 7.3 представлена схема взаимодействий ТЭС с компонентами окружающей природной среды. Ископаемое топливо извлекается из недр и после обогащения и переработки подается в топку парогенератора (ПГ). Для обеспечения сжигания топлива из атмосферы в топку подается воздух. Образующиеся продукты сгорания передают основную часть теплоты рабочему телу энергетической установки, часть теплоты рассеивается в окружающую среду, а часть уносится с продуктами сгорания в дымовую трубу и далее в атмосферу. В зависимости от исходного состава топлива продукты сгорания, выбрасываемые в атмосферу, содержат окислы азота (N0^, окислы углерода (СОх), окислы серы (50х), углеводороды, пары воды и другие вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Загрязнение атмосферы мелкими твердыми частицами золы связано, главным образом, с использованием в качестве топлива угля, который предварительно измельчается в специальных мельницах. Однако, при правильной организации процесса сжигания и применении современных фильтров с эффективностью улавливания частиц до 95—99%, их количество может быть сведено до минимума.

При сжигании жидкого топлива (мазута) с выбросами в атмосферу поступают: окислы серы и азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия (табл. 7.5). ♦

При сжигании природного газа в атмосферу также попадают окислы азота, но образуется их существенно меньше, чем при сжигании мазута. Это объясняется не только свойствами самого топлива, но и особенностями процессов сжигания. Очевидно, что природный газ — наиболее экологически чистый вид энергетического топлива. Однако природный газ является ценным сырьем для химических отраслей, поэтому его широкое применение на ТЭС нецелесообразно.

Одним из факторов воздействия угольных ТЭС на окружающую среду являются отходы системы складирования, транспортировки, пылеприготов- ления и золоудаления. Удаляемые из топки зола и шлак образуют золо- шлакоотвалы на поверхности земли.

В паропроводах от парогенератора к турбоагрегату (7), как и в корпусах и ресиверах турбогенератора, происходит передача теплоты окружающему воздуху. В конденсаторе (К), а также в системе регенеративного подогрева питательной воды, включающей регенеративные водоподогреватели (РВП), кон- денсатные (КН) и питательные насосы (ПН), теплота конденсации и переох-

лаждения конденсата воспринимается охлаждающей водой, подаваемой цир-куляционными насосами (ЦН). Преобразование механической работы в элек-трическую энергию в электрогенераторе (Г) также сопровождается потерями, которые в конечном счете преобразуются в теплоту, передаваемую атмосферному воздуху. Работа вращающихся механизмов, смесительных аппаратов, трансформаторов связана с акустическим воздействием на окружающую среду, а работа трансформаторных подстанций (777), линий электропередач (ЛЭП), как и всех электрических машин, связана с воздействием электромагнитных полей и выделением тепла в окружающую среду.

Особую группу вод, используемых ТЭС, составляют охлаждающие воды, забираемые из водоемов на охлаждение поверхностных теплообменных аппаратов — конденсаторов паровых турбин, водо-, масло-, газо- и воздухоохладителей. Эти воды вносят в водоем большое количество тепла. Из конденсаторов турбин отводится приблизительно до двух третей всего количества тепла, получаемого при сгорании топлива, что намного превосходит сумму тепла, отводимого от других охлаждаемых теплообменников. Поэтому с охлаждением конденсаторов связывают обычно так называемые “тепловые загрязнения” водоемов сбросными водами ТЭС и АЭС. О количестве тепла, отводимого с охлаждающей водой отдельных электростанций, можно судить по установленным энергетическим мощностям. Средний расход охлаждающей воды и количество отводимого тепла, приходящиеся на 1000 МВт мощности, составляют для ТЭС соответственно 30 м3/с и 4500 Гдж/ч, а для АЭС с турбинами насы-щенного пара среднего давления — 50 м3/с и 7300 Гдж/ч.

Кроме конденсаторов турбоагрегатов, потребителями охлаждающей воды являются маслоохладители (МО). Остальные потребители технической воды (системы золо- и шлакоудаления, химводоочистки, охлаждения и промывки оборудования) потребляют около 7% общего расхода воды. В то же время именно эти потребители воды являются основными источниками примесного загрязнения. При промывке поверхностей нагрева котлоагрегатов серийных блоков ТЭС мощностью 300 МВт образуется до 10 000 м3 разбавленных растворов соляной кислоты, едкого натра, аммиака, солей аммония, железа и других веществ.

Один из компонентов, загрязняющих окружающую среду, — это шумовое воздействие. Энергетическое оборудование, как правило, является источником значительного шума. Однако основные источники шума, такие как паровые котлы, турбины, генераторы, редукционно-охладительные устройства, расположены внутри помещения ТЭС. Поэтому они, как правило, не оказывают значительного влияния на прилегающую к ТЭС территорию. От оборудования, расположенного вне главного корпуса, шум может распространяться за пределы территории станции. Это обстоятельство, характерное для всех типов электростанций, наибольшее значение имеет для ТЭЦ, которые расположены обычно в городском массиве. Их влияние уа районы жилой застройки может оказаться существенным. Источниками постоянного шума, оказывающими существенное воздействие на окружающий район, являются тягодутьевые машины, газораспределительные пункты, трансформаторы, градирни, места забора воздуха из атмосферы и на выбросы из дымовых труб, особенно периодические продувки пара в атмосферу.

Екологічні аспектації ГЕС.

 

Всего несколько десятилетий назад широкое распространение получила точка зрения о том, что ГЭС не могут отрицательно влиять на окружающую среду. Однако со временем стало ясно, что при строительстве и эксплуатации ГЭС окружающей природной среде наносится существенный ущерб (рис. 7.5).

Главным бедствием являются именно водохранилища, большую часть которых составляют мелководья. Площади мелководий особенно велики при зарегулировании равнинных рек, например, у водохранилищ Днепровского каскада. Вода мелководий интенсивно прогревается солнцем, что в совокупности с поступлением биогенных веществ создает благоприятные условия для развития синезеленых водорослей и других эвтрофикационных процессов. При создании водохранилищ затапливается территория, равная площади его зеркала. Для аккумулирования 1 км3 воды в водохранилищах, сооружаемых на равнинных реках, площадь затопления составляет порядка 300—320 км2, на горных реках — порядка 80—100 км2. Поэтому развитие гидроэнергетики предпочтительней вести в горной местности. В результате фильтрации воды в борта водохранилища вокруг него формируется обширная зона подтопления, почти равная по площади зеркалу водохранилища. Волновые явления вызывают переработку берегов и их обрушение, что увеличивает площади мелководий. Мелководья и подтопление способствуют заболачиванию территорий, прилегающих к водохранилищу.

При сооружении ГЭС происходит перераспределение стока реки, изменяется ее уровень, а также волновой, термический и ледовый режимы. Скорости течения реки уменьшаются в десятки раз. В отдельных частях водохранилища возникают застойные зоны. Изменяется тепловой режим в нижнем бьефе водохранилища в осенне-зимний период за счет поступления из верхнего бьефа более теплой воды, нагретой в водохранилище за лето. Эти отклонения от естественных условий распространяются на сотни километров от плотины ГЭС. Наблюдаются существенные изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс. В верхнем бьефе массы воды насыщаются органическими веществами, поступающими с речным и поверхностным стоком, сточными водами, а также вымываемыми из затопленных почв.

Под давлением огромных масс воды, накопленных в водохранилищах, нередко происходят просадки земной поверхности, сопоставимые с землетрясениями силой до 2—3 баллов. В результате изменения русловых режимов в водохранилищах оседают наносы. Зарегулирование речного стока отражается на состоянии морской среды. Губительным для Азовского моря оказалось зарегулирование стока рек Дона и Кубани. Сооружение Цимлянского (на Дону) и Краснодарского (на Кубани) водохранилищ уменьшило поступление речного стока в Азовское море примерно на 30%, что привело к снижению уровня моря на 70 см. Черноморская вода с соленостью 14—17% хлынула в акваторию Азовского моря, соленость которого составляла 7—11%. Постепенное изменение солености Азовского моря привело к исчезновению его многочисленного и разнообразного рыбного населения. Этому способствовали также неоправданно высокие квоты ежегодного улова рыбы и загрязнение акватории Азовского моря сбросными водами рисовых плантаций, другими сточными водами, сбросами судов. В результате в течение 15—20 лет рыбные запасы Азовского моря оказались практически исчерпанными.

15. Енергогенеруючі потужності України

Потенціал електроенергетики України складають 44 потужних ТЕС, 7 ГЕС та 5 АЕС. Головна роль належить електростанціям, які обладнані в основному енергоблоками потужністю 150, 200, 300 та 800 тис. кВт.

Найбільш крупними тепловими електростанціями України є Вуглегірська (3600 МВт), Запорізька (3600 МВт), Криворізька (2820 МВт), Бурштинська (2300 МВт), Зміївська (2150 МВт), Ладижінська (1800 МВт), Трипільська (1800 МВт).

Конденсаційні електростанції. Конденсаційна електростанція потужністю 2,5 млн. кВт спалює в рік біля 6 млн. т. антрацитового вугілля чи біля 12 млн. т. бурого вугілля. Для перевезення 6 млн. т. вугілля в рік необхідно за добу 300 вагонів.

Транспортні витрати ростуть пропорційно відстані від місця видобутку палива до ТЕС. При потужності електростанції біля 4 млн. кВт транспорт високоякісного палива не вигідний вже при відстані біля 400 км, а низькокалорійних – 100 км. Тому більш раціонально