Источники загрязнения литосферы и методы их устранения. Проблемы производства энергии

Защита литосферы предусматривает борьбу с физическими, химическими и биологическими воздействиями. Их источники достаточно разнообразны: ...

1.Источники загрязнения литосферы и методы их устранения……………..........3
2.Проблемы производства энергии…………………………………………………8

Список использованной литературы………………………………………………16

Защита литосферы предусматривает борьбу с физическими, химическими и биологическими воздействиями. Их источники достаточно разнообразны:

Ликвидационные методы включают биолого-механические (складирование на полигонах), термические (сжигание), биологические (компостирование). Утилизационные методы осуществляются соответствующими технологиями переработки отходов в конечный полезный продукт. Биолого-механическая обработка включает операции дробления, измельчения, укладки отходов на карты полигона, их покрытие слоем культурного грунта и последующее биологическое разрушение отходов в процессах анаэробной ферментации с получением биогаза. Термические методы могут быть реализованы 3 способами:-слоевым или камерным сжиганием неподготовленных отходов в топках котлов;-слоевым или камерным сжиганием предварительно подготовленных отходов (освобожденных от балласта, металлических включений) в топках энергетических котлов или в обжиговых печах для производства цемента;- пиролизом отходов.Первый и второй способы применяют для отходов, сжигание которых не дает экологически опасных продуктов окислительно-восстановительных реакций. Пиролиз применяют к отходам, сжигание которых исключает возможность образования экологически опасных веществ. Биологическая обработка отходов может осуществляться на специальных промышленных установках или методами полевого компостирования. Примером промышленной переработки является схема аэробного окисления смеси подготовленного отхода с активным илом в аэротенке. Полевое компостирование как наиболее простой и надежный способ чаще всего применяют к твердым бытовым отходам крупных муниципальных образований. Если механизированная (заводская) переработка ТБО занимает несколько часов и проводится в специальных установках – ферментаторах в основном способом аэробного компостирования, то полевое компостирование занимает 1-6 месяцев на отдельных площадках и штабелях. Переработка промышленных отходов производится по двум направлениям. Во-первых, многие отходы уже сами по себе являются исходным сырьем и их использование требует простейших операций подготовки (сортировку, дробление, измельчение, брикетирование, затаривание и др.) Типичным примером прямого использования отходов является их применение в сельском хозяйстве.   В качестве эффективных и дешевых известковых удобрении успешно используются промышленные отходы. К ним относятся шлаки сталеплавильного и ферросплавного производств; зола печей и топок при сжигании торфа, каменного угля отходы цементных заводов, мраморная крошка, крошка производства известнякового щебня; отходы свеклосахарного производства и др.Вторым направлением использования отходов является применение промышленных технологий переработки с целью либо получения исходного сырья и материалов для производства продукции, либо для прямого получения готовой продукции. Одним из типичных примеров таких технологий являются процессы переработки металлургических шлаков, которые относятся к силикатным системам с различным содержанием металлов, в том числе редких и благородных. Шлаки черной металлургии нашли широкое применение для производства строительного щебня, цемента, волокнистых теплоизоляционных материалов, литых изделий и пр.  [1,c 443;3]2.Проблемы производства энергии С середины XIX в. потребление энергии на земле возросло в 20 раз, а за счет ископаемого топлива — в 100 раз. В результате содержание в атмосфере двуокиси углерода увеличилось на 30%, метана — на 100%. В промышленно развитых странах живет около 20% населения, которое потребляет в среднем около 2000 Вт электроэнергии на душу населения. Остальные 80% — менее 500 Вт. Причем в большинстве развивающихся стран, или просто бедных, средний показатель еще ниже — примерно 100 Вт на душу. В России душевое потребление составляет 1400 Вт, при этом страна — крупнейший производитель электроэнергии. В развитых странах примерно 40% произведенной энергии тратится на промышленное производство, около четверти — на транспорт, а остальное — на домашние потребности людей. Современная цивилизация основана на потреблении большого количества относительно дешевой энергии, которая на 86% получается при сжигании органики — угля, нефти, газа, торфа. Мировое потребление энергии будет идти вверх из-за роста и населения, и душевого производства энергии в развивающихся странах. Новые источники возобновляемой энергии будут доступными и смогут обеспечить свободную энергию всем людям нашей планеты. Наукой предложено использование энергии воды, солнечнойэнергии (водородная технология). Людям мира массовое производство этих форм энергии и их ресурсов обойдется дешевле, чем зависимость от нефтехимического инвестиционного бизнеса. Международное энергетическое агентство было создано в противовес ОПЕК - в качестве информационного центра стран - потребителей энергоресурсов, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Согласно Федеральному закону «Об энергосбережении» энергосберегающая политика государства основана на следующих принципах:♦приоритет эффективного использования энергетических ресурсов;♦осуществление государственного надзора за эффективным использованием энергетических ресурсов;♦обязательность учета юридическими лицами производимых или расходуемых ими энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами получаемых ими энергетических ресурсов;♦включение в государственные стандарты на оборудование, материалы и конструкции, транспортные средства показателей их энергоэффективности;♦сертификация топлива, энергопотребляющего и диагностического оборудования, материалов, конструкций, транспортных средств, а также энергетических ресурсов;♦сочетание интересов потребителей, поставщиков и производителей энергетических ресурсов;♦заинтересованность юридических лиц —производителей и поставщиков энергетических ресурсов в эффективном использовании энергетических ресурсов.ТеплоэнергетикаПо суммарным выбросам вредных веществ в атмосферу теплоэнергетика занимает первое место среди отраслей промышленности. Доля предприятий отрасли в выбросах загрязняющих веществ от стационарных источников в субъектах Российской Федерации составляет: 60% - в Рязанской, Смоленской и Ростовской областях; 50% - в Ивановской, Тверской, Тульской, Амурской областях и Хабаровском крае; 40% - в Республике Бурятия, Алтайском крае, Костромской, Новосибирской, Омской, Иркутской областях, в Санкт-Петербурге; 30 % - в Республике Татарстан, Ленинградской, Псковской, Кировской, Нижегородской, Пензенской, Ульяновской, Челябинской, Камчатской и Магаданской областях. Если паровой котел - «сердце» электростанции, то вода и водяной пар - ее «кровь». Они циркулируют внутри установок, крутят лопатки турбин. Так вот эту «кровь» удалось сделать супер- критической, в несколько раз увеличив ее температуру и давление. Благодаря этому КПД электростанций существенно вырос. В таких экстремальных условиях обычные металлы выжить не могли. Потребовалось создать принципиально новые, так называемые конструкционные материалы для сверхкритических температур. Львиная доля электроэнергии вырабатывается в мире на тепловых и атомных станциях, где рабочим телом служит водяной пар.Переход на его сверхкритические параметры (температуру и давление)позволил повысить КПД с 25 до 40%, что дало огромную экономию первичных энергоресурсов - нефти, угля, газа - и вкороткий срок многократно повысило энерговооруженность нашей страны. Теплоэнергетика - крупнейший потребитель пресной воды. Большая часть воды расходуется на охлаждение различных агрегатов, в связи с чем тепловые электростанции являются источниками теплового загрязнения, от электростанции непрерывно отходят потоки воды, подогретые обычно до 8-2°С. Крупные ТЭС сбрасывают ее в подогретом состоянии со скоростью 80 м/с. Зона подогрева, образующаяся в месте впадения теплой «реки», представляет собой своеобразный участок водоема, в котором температура максимальна в точке водосбора и уменьшается по мере удаления от нее. У крупных ТЭС она занимает площадь в несколько десятков квадратных километров. Зимой в зонах подогрева образуются полыньи (в северных и средних широтах). В летние месяцы температура воды в них зависит от естественной температуры забираемой воды. Если в водоеме температура воды 20°С, то в зоне подогрева она может достигать 28 - 2°С. В результате повышения температур в водоеме и нарушения их естественного гидротермического режима интенсифицируются процессы «цветения» воды, уменьшается способность газов растворяться в воде, меняются ее физические свойства, ускоряются все химические и биологические процессы, протекающие в ней, и т. д. В зоне подогрева снижается прозрачность воды, увеличивается pH,скорость разложения легко окисляющихся веществ, скорость фотосинтеза в такой воде заметно понижается. Основной составляющей загрязненных стоков становятся минеральные вещества. К минерализованным сточным водам в теплоэнергетике относятся продуктивные воды оборотных систем охлаждения,сточные воды водоподготовительных установок и установок очистки конденсата. Солевые стоки представляют собой смесь солей исходной воды, сконцентированных в 5-0 раз, и солей реагентов, идентичных по составу солям природной воды. Влияние этих стоков на минерализацию поверхностных водоемов незначительно. Отрасль в больших объемах генерирует отходы. Золоотвалы, проектирующиеся в период отсутствия жестких требований к их гидроизоляции и не имеющие противофильтрационных экранов, становятся крупномасштабными источниками загрязнения подземных вод и почвогрунтов. Ряд ограничений и технических требований при выборе площадки под строительство диктуется экологическими соображениями. Во-первых, так называемый фон загрязнений, который возникает в связи с работой в этой зоне ряда промышленных предприятий, а иногда и уже существующих электростанций. Если величина загрязнений в месте предполагаемого строительства уже достигла предельных значений или близка к ним,размещение, например, тепловой станции не должно разрешаться. Во-вторых, при наличии определенного, но недостаточно высокого фона загрязнений должны быть проведены подробные оценки, позволяющие сопоставить значения возможных выбросов от проектируемой тепловой станции с уже существующими в данном районе. При этом нужно учитывать различные по характеру и содержанию факторы: направленность, силу и периодичность ветров в этой местности, вероятность осадков, абсолютные выбросы станции при работе на предполагаемом виде топлива, инструкции топочных устройств, показатели систем очистки и улавливания выбросов и т. д. После сопоставления полученной суммарной (с учетом воздействия от проектируемой тепловой станции) величины выбросов с предельно допустимой и должен быть сделан окончательный вывод о целесообразности строительства ТЭС. При сооружении электростанций, прежде всего ТЭЦ, в городах или пригородах предусматривается создание лесных полос между станцией и жилыми массивами. Они уменьшают воздействие шума на близлежащие районы, способствуют задержанию пыли при ветрах в направлении жилых массивов. При проектировании и строительстве ТЭС необходимо планировать их оснащение высокоэффективными средствами очистки и утилизации отходов, сбросов и выбросов загрязняющих веществ, использование экологически безопасных видов топлива.ГидроэнергетикаВ общемировом масштабе только гидроэнергетические ресурсы могут считаться устойчивыми источниками энергии: они практически неисчерпаемы, а в результате их использования не образуется парниковых газов. Однако лишь 10% суммарного мирового энергопотребления обеспечивается гидроэлектростанциями, и хотя количество перспективных площадок для их дальнейшего строительства все еще весьма велико, распределение гидроэнергетического потенциала на земном шаре характеризуется значительной неравномерностью. Один из наиболее надежно функционирующих элементов энергетического комплекса России - гидроэнергетика. Гидроэнергетика, основанная на использовании возобновляемых энергоресурсов, позволяет ежегодно сберегать 0,2 млн т условного топлива и значительно снижать тарифы на электроэнергию на оптовых и розничных рынках. В 1990 г. средняя себестоимость электроэнергии, выработанной на ГЭС, была в 6 раз ниже, полученной на ТЭС. В последние годы из-за подорожания топлива разрыв себестоимости электроэнергии еще более увеличился. В 1996 г. в ряде регионов Дальнего Востока он составил 1:15 в пользу ГЭС.Атомная энергетикаПо данным Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association, WNA), в течение 30 лет выработка электроэнергии на АЭС возрастет в 2 раза. Атомная энергия должна стать достоянием человечества, так как она не приводит к выбросу парниковых газов. Эта отрасль могла бы заметно ослабить остроту таких проблем, как дефицит пресной воды, уничтожение лесов, наступление пустынь. В развитых странах, в том числе в России, активно ведется разработка нового поколения реакторов с высокой экологической эффективностью. В мире всего три производителя ядерно - топливных материалов. Россия занимает 15% этого рынка. Каждый шестой реактор в мире работает на российском ядерном топливе. Поставки этих материалов Россия ведет в 12 стран, в том числе на тепловые реакторы в Западную Европу. Качество топлива постоянно улучшается. Раньше реакторное топливо служило 2 года, теперь 4, но поставлена задача увеличить срок службы до 5 лет. Энергетическая стратегия развития России предполагает ускоренное развитие атомной энергетики. В 2000 г. эта отрасль оказалась первой и пока единственной, которая сумела достичь лучших показателей советской экономики. И с тех пор производство электроэнергии на российских АЭС неуклонно повышается. В 2003 г. Прирост составил еще 16%. Обнадеживает не только рост производства, но и улучшение ключевого параметра эффективности станции - коэффициента использования установленной мощности, он вырос на 4,5% и достиг 76%, хотя до Финляндии с ее рекордными 93%, достигнутыми на АЭС, которая построена по-нашему же проекту, России еще очень далеко. Но даже этот успех эквивалентен запуску нового атомного блока в 1 тыс. МВт. Если удастся подняться до среднего в мире показателя в 85%, это будет эквивалентно вводу еще двух с половиной блоков-тысячников. В Европейской части России, где живет почти 90% нашего населения, атомная отрасль обеспечивает 40% электроэнергии, а в Центрально-Черноземном районе все 60%. Повышение жизненного уровня - это рост производства энергии. Альтернативы атомной энергетики для России нет. Но на этом направлении надо искать более эффективные, более экологичные пути. Одна из самых многообещающих возможностей - реакторы на быстрых нейтронах. По данным Агентства по атомной энергии, накопленные в Россиизапасы урана и плутония обеспечат устойчивое развитие атомной энергетики страны. У атомной энергетики есть несколько главных проблем. Первая - безопасность реакторов вторая - стоимость станций которые много дороже работающих на углеродном топливе. Никто в мире пока не обладает опытом вывода отработавших АЭС из эксплуатации, их предлагается консервироватьна 50 лет. И, конечно, проблема нераспространения опасных технологий и хищения радиоактивных материалов, ведь примитивную атомную бомбу можно изготовить и не обладая высокими технологиями. Развитие атомной энергетики способствует росту энергетической составляющей национальной безопасности Российской Федерации за счет экономии органического топлива, снижения техногенного воздействия на окружающую среду, обеспечения конкурентоспособности российских АЭС на внутреннем и международном рынках, а также энергосбережение в энергодефицитных отдаленных и труднодоступных районах страны.