Экономическая оценка ущерба от теплового загрязнения водоёмов (1094311)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский государственный университет

инженерной экологии

Реферат на тему:

«Экономическая оценка ущерба от теплового загрязнения водоёмов»

гр. Н-40

Выполнили: Кузнецова И.В.

Цветков Е.Н.

Проверила: Коворова В.В.

Москва, 2004

Содержание

I. Введение ………………………………………………………………	3
II. Основная часть ……………………………………………………….	5
Использование воды из естественных водоёмов в качестве охладителя ……………………………………...	5
Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов ………………………………………………......	7
Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях ……………………………………….	9
Экономическая эффективность природоохранных мероприятий во избежании теплового загрязнения ……	9
III. Заключение …………………………………………………………..	13
IV. Список использованных источников ………………………………	15

I. Введение

Сегодня сам факт потепления климата уже мало кем оспаривается, дискуссии идут в основном по двум другим пунктам.

Пункт первый. Является ли наблюдаемое потепление климата проявлением очередного потепления, каких немало было уже в прошлом Земли, или же оно является результатом деятельности человека? Если антропогенный фактор присутствует, то какова его доля?

Пункт второй. Если роль человеческого фактора существенна, то какова в нем доля парникового эффекта, вызванного увеличением в результате деятельности человека содержания в атмосфере углекислого газа, метана, паров воды и других веществ, которые делают её непрозрачной для инфракрасного излучения и затрудняют возвращение тепла в Космос, и каково – собственно тепловое загрязнение среды?

Та составляющая потепления климата, которая обусловлена обычным в истории Земли потеплением, менее всего вызывает беспокойство, – вызвав временные трудности, потепление сменится похолоданием. Наибольшее внимание привлекает к себе парниковый эффект. Всё громче звучат призывы к снижению вызывающих его выбросов в атмосферу.

Менее всего обсуждается тепловое загрязнение среды, потому что общее количество тепла, производимого человеком, в масштабах планеты пока невелико. При этом не принимаются во внимание высокие темпы роста теплового загрязнения. Если даже нам удастся вернуть атмосфере состояние первозданной чистоты, рано или поздно она окажется не в силах переваривать всё тепло, извергаемое производством.

Пренебрегая тонкостями расчёта теплового баланса Земли, которые современной науке всё равно недоступны, можно полагать, что жизнь на Земле погибнет, когда количество энергии, вырабатываемой человечеством за год, станет сравнимым с количеством солнечной энергии, ежегодно достигающей поверхности Земли.

Согласно данным о мировой добыче энергоресурсов в 1860—1980 гг., она растет экспоненциально, с удвоением примерно через каждые 30 лет, причем в 1980 г. было добыто 89–98·10⁹ МВт·час. Энергия же солнечного излучения, достигающего за год земной поверхности, составляет 580·10¹² МВт·час. Сравнивая, находим, что в 1980 г. годовая добыча энергоресурсов человеком была примерно в 6170 раз меньше падающей на Землю солнечной энергии.

Свести к нулю выбросы в атмосферу веществ, делающих её непрозрачной для теплового излучения и порождающих парниковый эффект, трудно, но можно. Что же касается энергопотребления, то, как бы мы ни заботились о теплоизоляции и снижении энергоемкости производства, это не отменит того рокового факта, что практически вся используемая нами энергия теряется в среде в виде тепла. И не только в энергоустановках, которые, работая с определенным к.п.д., превращают в «тепловую пыль» существенную часть энергии, содержащейся в энергоносителях, и при её транспортировке.

Энергия, которая доходит до потребителя, в значительной своей части также рано или поздно рассеивается в виде тепла. Такова конечная судьба энергии, расходуемой на отопление помещений, варку стали и т. д. и т. п. И лишь очень малая часть потребляемой энергии идет на увеличение гравитационного потенциала (когда, например, строительные материалы поднимаются на высоту) или фиксируется в создаваемых физических и химических структурах. Насколько мне известно, никто никогда не определял, как велика эта часть потребляемой энергии, не рассеиваемой в тепло, но похоже, что она измеряется лишь процентами или даже долями процента.

Таким образом, в тепловом загрязнении среды участвуют почти все энергоресурсы, добываемые человеком. Это делает угрозу тепловой смерти тем более острой.

II. Основная часть

Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.

Потребления энергоресурсов влечет за собой как истощение природных богатств, так и тепловые загрязнения биосферы. Например, тепловые электростанции, в том числе и АЭС, сбрасывают с охлаждающей водой 50-55 % энергии топлива. Иногда решающим фактором в выборе площадки для строительства ТЭС (АЭС) оказывается наличие естественных водоёмов, способных без особого ущерба воспринять бросовую теплоту. Промышленные предприятия потребляют огромное количество воды для охлаждения машин и рабочих тел в различных технологических процессах. Объем оборотной и повторно используемой в промышленности воды в 1966 г. в нашей стране составлял 84 км³/год, а в 1980 г.-132 км³/год, или 61% используемой всей промышленностью воды. Эти “тепловые реки” имеют круглый год температуру 20-40°С, практически не позволяющую использовать теплоту непосредственно, и охлаждаются в градирнях или других испарительных охладителях, отдавая в атмосферу вместе с теплотой часть воды.

Использование воды из естественных водоёмов в качестве охладителя.

Наиболее крупные проблемы термального загрязнения связаны с тепловыми электростанциями. Выработка электричества с помощью пара неэффективна, поскольку в этом случае используется 37-39% энергии, заключённой в угле, и 31% ядерной энергии. Несмотря на все недостатки, тепловые электростанции продолжают существовать.

Большая часть энергии топлива, которая не может быть превращена в электричество, теряется в виде тепла. Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс его в атмосферу. Но более экономичный путь состоит в использовании в качестве охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем она сама постепенно отдавала тепло в воздух.

Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15ºС. Если температура воды в водоёме составляет 16ºС, то температура отработанной на станции воды будет от 22 до 28ºС. В летний период она может достигать 30-36ºС.

Многие современные российские и зарубежные АЭС используют для охлаждения градирни и водоемы-охладители. При этом расход воды, охлаждающей конденсаторы турбин, составляет примерно 50 м³/с на 1000 МВт электрической мощности, а её температура при этом не должна повышаться более чем на 10є. Для отвода такого количества тепла необходимо иметь площадь зеркала водоема-охладителя 10-12 км² на 1000 МВт, при этом количество воды, идущей на испарение, достигает 30·10⁶ м³/год.

Помимо чисто экономических потерь, связанных с отсутствием утилизации значительной части вырабатываемой энергии, сброс тепла через существующие системы охлаждения приводит к экономическому ущербу в регионе. Так, тепловое загрязнение водоема-охладителя меняет естественный статус его экосистемы. В качестве водоемов-охладителей АЭС в России используются в основном природные водные системы. Поэтому на них должны распространяться все экологические требования по охране природных вод от загрязнения, в том числе и теплового.

Испарение большого количества воды измененяет климат в регионе, что приводит к разнообразным последствиям, в том числе усилению коррозии проводов и аппаратуры, обледенению и туманам, ухудшению здоровья населения и т.д.

К примеру: Особенностью Читинской ТЭЦ-1 является использование в качестве пруда-охладителя природного водоема – бессточного озера Кенон (площадь акватории около 16 км², объем воды 0,07 км³), расположенного на территории г. Читы. Загрязняющее воздействие теплоэлектроцентрали на поверхностные и подземные воды связано со сбросом сточных вод систем охлаждения и золоудаления, фильтрационными потерями из озера и золохранилища, выпадением атмосферных выбросов на озеро. За 40-летний период эксплуатации ТЭЦ-1 химический тип воды озера с гидрокарбонатного натриево-магниевого сменился на гидрокарбонатно-сульфатный трехкомпонентный по катионам. Обработка едким натром сточных вод системы охлаждения не изменила состав озерных вод на однокомпонентный натриевый. Наиболее существенно, выше допустимых для питьевых целей, выросли концентрации сульфат-иона (до 330 мг/л в отдельные периоды) и фтора (до 3-4 мг/л). Рост сульфатов обусловлен применением серной кислоты для чистки котлов. Гидравлическая взаимосвязь озера с подземным горизонтом создает угрозу загрязнения основного водозабора города. Рассматриваются внутригодовая и многолетняя динамика гидрохимических характеристик озера, влияние на их сезонные изменения криогенного концентрирования и внутриводоемных процессов; термодинамические равновесия в системе вода – вторичные минералы как геохимический фактор возможного контроля макрокомпонентного состава вод; гидрохимия золохранилища. Особенность последнего – высокие содержания фтора в воде (до 17,7 мг/л) в результате выщелачивания золошлаковых отходов. По увеличению сигнала при потенциометрическом анализе с буферными растворами предполагается возможность существования гидрооксофторидных комплексов типа Al(OH,F) _3n-n.

Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.

Повышение температуры в водоёмах пагубно влияет на жизнь водных организмов. В течение длительной эволюции холоднокровные обитатели водной среды приспособились к определённому интервалу температур. Для каждого вида существует температурный оптимум, который на определённых стадиях жизненного цикла может несколько изменяться. В определённых пределах эти организмы способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких температур присущего ему интервала, он настолько к ним приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур. Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации не имеет абсолютных максимальных или минимальных пределов и меняется в зависимости от вида.

В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван-Гоффа, скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10ºС. Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь это повышает их потребность в кислороде. В то же самое в результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. В летнее время повышение температуры воды всего на несколько градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб и беспозвоночных, особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала.

Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию. Если разрушающая сила электростанций превышает способность видов к самовосстановлению, популяция приходит в упадок.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата