6. Какие глобальные процессы вызывает работа тепловых электростанций.

Воздействие на атмосферу

В результате функционирования тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей в атмосферу поступает около 90 % валового выброса в атмосферу. В среднем по отросли структура выбросов выглядит следующим образом: пыль – 31 %, диоксид серы - 42 %, оксид азота – 23, 5%

При горении топлива потребляется большое количество кислорода, а также происходит выброс значительного количества продуктов сгорания таких как: летучая зола, газообразные окислы углерода, серы и азота, часть которых имеет большую химическую активность, и радиоактивные элементы, содержащиеся в исходном топливе.

Воздействие на гидросферу

Прежде всего, сброс воды из конденсаторов турбин, а также промышленные стоки.

Воздействие на литосферу

Для захоронения больших масс золы требуется много места. Данные загрязнения снижаются использованием золы и шлаков в качестве строительных материалов.

Установлено, что воздействие на окружающую среду оказывают не только электростанции, но и Высоковольтные линии электропередачи, По которым пере­дается энергия. Известно, что сильное электромагнитное поле, образующееся около ЛЭП-750, оказывает значительное воздействие на насекомых - они не могут на­ходиться в зоне влияния ЛЭП. ЛЭП-1150, проходящие через реки, сильно изменя­ют традиционные пути рыб на нерест. Медицинские исследования показывают. что имеется зависимость риска заболеванием раком и лейкемией у детей, прожи­вающих вблизи высоковольтных линий электропередачи (Ратанова, 1999).

Таким образом, энергетика является одним из самых значимых источников антропогенного воздействия на территории большинства городов. Эта отрасль загрязняет атмосферу, водные источники, почвы, а также является одним из са­мых крупных потребителей топливных и водных ресурсов.

7. Элементы топливных электростанций, которые работают на газе, мазуте, газе и др, являются одним из основных загрязнителей атмосферы твёрдыми частицами золы, окислами серы азота, другими веществами, оказывая вредное воздействие на здоровье людей, а также углекислым газом, способствующим возникновению «парникового эффекта». Процесс накопления углекислого газа в атмосфере будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха также являются ТЭС и ТЭЦ, которые потребляют уголь высокой зольности. Аэрозольные частицы отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды соли кислот. Особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха являются одной из главных причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана. 8. Эффект суммации В большинстве случаев в воздухе помещений или ограниченного пространства сооружений вредные вещества выделяются не отдельно друг от друга, а одновременно. Если эти вредные вещества имеют однонаправленное действие, то следует учитывать эффект их суммарного воздействия на организм человека. Данный эффект рассчитывают по сумме относительных концентраций (отношений фактической концентрации к предельно допустимой), которая не должна превышать единицу. где С1,С2...Сn- фактические концентрации веществ в воздухе, мг/м3 ПДК1,ПДК2...ПДКn - предельно-допустимые концентрации тех же веществ в воздухе Санитарными нормами установлены группы веществ, обладающие эффектом суммации. Например, по отношению к выхлопным газам, выделяющимся при работе двигателей внутреннего сгорания, можно суммировать воздействие газов в следующих группах: а) оксид углерода, диоксид азота, формальдегид, гексан; б) озон, диоксид азота, формальдегид; в) сернистый ангидрид, диоксид азота; г) этилен, пропилен, бутилен, амилен. 9. СИНЕРГИЗМ, объединенное действие двух веществ, которое является более сильным, чем сумма действий этих двух веществ при их раздельном существовании. Такое синергетическое действие может быть не просто вредным, но и опасным. К наиболее ярким примерам образования синергических смесей загрязняющих веществ атмосферы можно отнести фотохимический смог и кислотные дожди. Комбинированное действие химических веществ и других факторов внешней среды, представляет одну из наиболее актуальных и малоизученных проблем современной гигиены. До сих пор гигиеническое регламентирование ведется в основном по отдельным химическим веществам, а во внешней и производственной среде, как правило, имеет место комбинированное действие. В настоящее время очень трудно назвать производство, в котором на рабочего оказывало бы действие только одно химическое вещество, например, в производствах ВМС (синтетических смол и пластмасс, каучуков и резин, синтетических волокон), многих органических продуктов нефте-, коксо-, сланцехимии и ряде других на человека воздействуют одновременно не 2-3, а десятки веществ.

13. многие химические процессы в тропосфере городов связаны с выбросами полютантов, за счет различных источников, среди которых преобладает транспорт. Эти выбросы составляют 80-85%. Данные выбросы определяют течение фотохимических процессов, связанных с окислами газов, что приводит к превращению метана органического соединения и углеводородов в двуокись углерода и воду.

В последние десятилетия растет автопарк городов. Возникает интенсивность использования всех видов ТС, вследствие прирост массы автотранспортных загрязняющих веществ опережает абсолютную численность автопарка. В последнее время получило развитие класса легковых авто в грузовом исполнении. Численность=10%. 1/3 автопарка - изношенные машины. Экологически безопасными считаются –дизельные двигатели. Карбюраторные двигатели в 2,5 раза больше загрязняют атмосферу (оксидами углеродов).

Существую правила ООН об обеспечении безопасных уровней выбросов автотранспорта. Россия присоединилась к этим правилам в 1992 году. Сегодня ведется работа по установке на все транспортные средства систем нейтрализации отработанных газов. В основном они устанавливаются на муниципальный автотранспорт.

негативное экологическое воздействие этой отрасли, имеет многоплановый характер.

Экологический ущерб от эксплуатации автотранспортных средств обусловлен токсичными выбросами, ежегодно автотранспортными средствами выбрасывается в атмосферу более 12 миллионов тонн различных загрязняющих веществ: окиси углерода, окислов азота и серы, углеводородов, сажи и других.

Автомобиль - один из главных факторов шумового загрязнения, дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, «съедает» ценные сельскохозяйственные земли. Кроме того, это канцерогенные выбросы асфальтобетонных заводов и строительно-дорожных машин и т.д.

Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир.

В то же время быстрый процесс развития автомобилизации сопровождается целым рядом острых социальных проблем. Наблюдаемая мировая тенденция увеличения количества автомобилей создает трудности в борьбе против загрязнения атмосферы, почвы, водоемов, уменьшения уровня шума, обеспечения безопасности движения. В современных городах, где количество автомобильного транспорта постоянно растет, изучение влияния автопарка является архиактуальной проблемой

Одним из главных загрязняющих факторов, присущих автотранспорту, являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания. При сжигании в автомобильном двигателе 1 тонны бензина образуется 180-300 кг окиси углерода, 20-40 кг углеводородов, 25-45 кг оксидов азота. В выхлопных газах автомобилей содержится целая гамма веществ, большинство из которых токсичны для человека.

Компоненты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания приводят к возникновению таких негативных явлений как смог, кислотные дожди, парниковый эффект. Отрицательное воздействие этих явлений на окружающую среду имеет различный географический размах: локальный - при возникновении смога; региональный (трансграничный) - при выпадении кислотных дождей; глобальный - в случае с парниковым эффектом.

Таким образом, в настоящее время в России существует серьезная проблема негативного воздействия на окружающую среду элементов автотранспортного комплекса, уже находящихся на этапе практической эксплуатации. И ее нужно решать. Причем особенно интенсивно -- в тех городах и регионах страны, где уже сегодня число АТС очень велико (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск) или практически нет современных дорог (Сибирь и Дальний Восток), но в большом количестве присутствуют промышленные предприятия, существенно загрязняющие окружающую среду (Урал, Сибирь).

Вот почему нужно стимулировать создание безопасных, экологически чистых и экономичных автомобилей. Для этого надо задействовать все возможности сертификации, стандартизации, других систем установления и контроля требований к автомобилям. Одновременно необходимы экономические механизмы продвижения новых моделей на рынок, создание платежеспособного спроса на них. Поэтому ученые и специалисты всего мира усиленно ищут пути и средства снижения отрицательных последствий автомобилизации.

В целях соблюдения эколого-экономического баланса целесообразно разработать систему мероприятий, направленных на улучшение качества атмосферного воздуха.

Количество некоторых вредных веществ в составе выбросов поддается регулировке и может быть сведено к минимуму за счет совершенствования конструкции двигателей, внедрения систем нейтрализации. В то же время двуокись углерода (CO2) является неотъемлемой частью продуктов сгорания, и бороться с ней возможно только путем повышения качества моторного топлива.

Примером этого является Директива 2003/17/EC, которой дополнено Директиву 98/70/EC. По этой Директиве и согласно европейских стандартов EN 228-2004 на бензины и EN 590-2004 на дизельное топливо в странах-членах ЕС с 1 января 2005 допускают производство лишь мало серных бензинов и дизельного топлива с содержанием серы до 50 мг / кг, а с 2009 года - лишь безсерных топлив с содержанием серы до 10 мг / кг. Бензины с 2005 года должны содержать не более 35% по объему ароматических углеводородов, 1% об. бензола, 18% об. олефинов; дизельное топливо - не более 11% по массе полициклических ароматических углеводородов и иметь температуру вспышки, цетановое число и цетановый индекс, соответственно, не менее 55 є С, 51 и 46.

В настоящее время одним из путей повышения экологичности автотранспорта является его перевод на природный газ, что обеспечит сокращение вредных выбросов в окружающую среду двигателями автомобилей.

Также одним из прогрессивных мероприятий по снижению отрицательного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду является широкое внедрение контрейлерной технологии перевозок внешнеторговых грузов, при которой крупнотоннажные автотранспортные средства на значительные расстояния перемещаются маршрутными железнодорожными поездами на специализированных платформах, с подвозом и развозом АТС в конечных пунктах с использованием мультимодальных терминалов. При этом учитывается, что выбросы в атмосферу всех загрязняющих веществ транспортными средствами на железнодорожном транспорте почти в 15 раз, а по СО более чем в 50 раз, меньше чем на автомобильном транспорте.

Таким образом, только комплексное выполнение технологических, планировочных, организационно-технических мероприятий может привести к улучшению качества окружающей среды.

14. Химические реакции, которые происходят в воздухе, приводят к возникновению дымчатых туманов с частицами пыли, выхлопными газами, дымом, копотью. Эта удушливая смесь влажного воздуха называется смогом (от англ. smoke – дым, курить, дымить, коптить), или фотохимическим туманом. В состав основных компонентов этой смеси газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами.

Фотохимический смог, впервые замеченный в 1940г. в Лос-Анджелесе, теперь возникает в промышленных городах, в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью.

Смоги возникают при таких условиях:

·        большое количество пыли и газов, которые города выбрасывают в воздух;

·        продолжительное существование антициклонов, когда загрязнители накапливаются в приземных слоях атмосферы.

Смоги бывают следующие:

1)  Влажный смог характерен для стран с морским климатом, где очень часты туманы.

2) Сухой смог образуется не туман, а синеватую мглу.

3) Ледяной смог возникает в Арктике и Субарктике при низких температурах в антициклоне.

Раньше считалось, что это – беда преимущественно столицы Великобритании из-за частых лондонских туманов. Однако сейчас от смога нередко задыхаются жители Мехико, Рима, Парижа, Москвы, Парижа, Лос-Анджелеса, Нью-Йорка и других городов Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Всемирная организация здравоохранения при ООН (ВОЗ) установила предельно допустимую концентрацию – 120 частей на 1млрд, хотя эта цифра часто превышается, а в Калифорнии достигает пиковых значений – 600 частей на 1млрд. Содержание 300 частей на 1млрд достаточно, чтобы вызвать раздражение глаз и слизистых оболочек гортани и носоглотки. В то же время даже меньшие концентрации способны серьёзно навредить плодам цитрусовых деревьев.

15 существует множество видов частиц. Они могут быть природного и антропогенного происхождения.

Морские соли.

Частицы разбрызгиваемые выбросом над поверхностью океана. Состоят из хлорида натрия, обладают способностью слипаться и увеличиваться в размерах. Дождевая вода и туманы вблизи океана могут быть коррозионными из-за высокого содержания солей.

Зола.

Тонкая пыль. Формируется при сжигании угля и при работе мусоросжигающих заводов. Взвешенные в воздухе частицы золы могут попадать в легкие. Состоят в основном из металлических и неметаллических оксидов. Состав зависит от сжигаемого материала и температуры сжигания. Обычно зола входит в состав кислых дождей. Кроме того взвешенные вещества могут адсорбировать токсичные вещества (это заметно при работе мусоро- и отходосжигающих заводов).

Сажа.

Формируется при неполном сгорании органических материалов и представляет собой загрязненную примесями форму элементарного углерода. Источник- сжигаемый уголь, нефтепродукты и древесина. Образование сажи происходит как при лесных пожарах, так и в домашних печах и каминах. Наличие её в больших количествах в воздухе уменьшает видимость.