На современном этапе цивилизации тепловое загрязнение атмосферы в основном связано с возникновением так называемых островов теплоты, т.е. грандиозных промышленно-городских конгломератов, занимающих площадь до сотни квадратных километров. Они характеризуются мощной концентрацией энергии при ее производстве, но в большей степени - при потреблении (с тепловыделением от 10 до 200 Вт/м2). Температура воздуха внутри «островов тепла» устойчиво превышает на 1...4°С естественную температуру воздуха вокруг них, что приводит к возникновению сильной вертикальной конвекции и как следствие к увеличению облачности, которая сопровождается повышением интенсивности выпадающих осадков (в том числе и кислотных дождей), а в совокупности с продуктами сгорания - и к образованию влажного смога (типа лондонского).[ ...]
Загрязнение биосферы продуктами сгорания. Известно, что существующая технология энергетики на угле и нефти наносит вред природе и человеку вследствие выбросов летучей золы, сернистого газа, оксидов азота и некоторых углеводородов. Природный газ -самое чистое ископаемое топливо - при сгорании образует лишь оксиды азота, которые, однако, практически исключаются при применении экологически чистых технологий его сжигания.[ ...]
Химические примеси, попавшие в атмосферу, переносятся на значительные расстояния от источника загрязнения, причем, наряду с их переносом, происходит самоочищение атмосферы, т.е. частичное восстановление ее естественного состава как следствие удаления примесей под воздействием природных процессов, и в первую очередь выпадения и вымывания примесей. Их выпадение происходит под воздействием гравитационных сил, а вымывание - при образовании облаков, туманов и выпадении атмосферных осадков.[ ...]
Указанные процессы приводят к тому, что в воздухе больших городов и над целыми регионами мира содержание примесей превышает предельно допустимые концентрации, что неблагоприятно сказывается на здоровье людей, состоянии фауны и флоры. Обнаружено, что концентрация примесей в воздухе среднего по численности населения города в 20 раз выше, чем над сельской местностью, и в 150 раз выше, чем над океаном.[ ...]
Кроме того, первичные примеси, находясь в атмосфере, подвергаются физическим и химическим изменениям под влиянием природных и антропогенных факторов, а взаимодействие их приводит к образованию вторичных примесей. Из вторичных примесей наиболее опасными в экологическом отношении являются кислотные дожди и смог.[ ...]
Отечественные ТЭС, очень слабо оснащенные природоохранным оборудованием, сегодня дают более 27% всех промышленных выбросов в стране, в том числе 60% оксидов азота и 45% оксидов серы. Это приводит к выпадению кислотных дождей, а значит, к окислению почв и пресноводных водоемов, гибели части флоры и фауны. Оксиды азота очень опасны и для человека.[ ...]
Особо следует отметить выбросы золы. Зола — пылевидные частицы осадочных пород земли (песок, глинозем и др.), включенные в уголь, - как и любая порода, содержит разнообразные металлы и естественные радионуклиды. При сжигании угля зола несет в своем составе больше металлов, чем их добывается из недр Земли, например магния - в 1,5 раза, молибдена - в 3, мышьяка - в 7, урана и титана - в 10, алюминия, иода и кобальта - в 15, ртути - в 50 раз, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония - в сотни раз, галлия и германия - в тысячи раз.[ ...]
Мощными загрязнителями окружающей среды становятся золошлаковые отвалы и сточные воды ТЭС. Сейчас выход золы и шлака в России на ТЭС превышает 100 млн т/год, под золоот-валы отчуждено более 300 км2 земель, часто весьма ценных для сельского хозяйства.[ ...]
Таким образом, уменьшение мощности выброса возможно, если примененять топливо с более низким баллом или предварительно обрабатывать его перед сжиганием. Первое направление реализуется по схеме: применение углей с более низким баллом, далее использование вместо угля нефтяного топлива, а если требования к снижению мощности выбросов растут - переход на использование природного газа. Природный газ имеет то дополнительное преимущество, что при его сжигании выбросы твердых частиц минимальны. Предварительно обрабатывают топливо для удаления серы из углей, содержащих ее более 3%. В США, например, более 50% углей для ТЭС подвергают предварительной очистке, а в Норвегии в 1978 г. в соответствии с законом могут применяться угли с содержанием серы менее 1%.[ ...]
Сжигание топлива по специальной технологии осуществляется путем использования либо кипящего (псевдоожиженного) слоя, либо предварительной их газификации. Для уменьшения мощности выброса соединений серы твердое порошкообразное или жидкое топливо сжигают в кипящем слое, который формируется из твердых частиц золы, песка или других веществ. Твердые частицы вдуваются в проходящие газы, где они завихряются, интенсивно перемешиваются и образуют принудительно равновесный поток, в целом обладающий свойствами жидкости. Таким способом Япония сумела весьма существенно сократить выбросы от крупных ТЭС, работающих на угле.[ ...]
Вернуться к оглавлению