Загрязнение атмосферы, гидросферы и почвы

Структура топливноэнергетического комплекса
(ТЭК)
ТЭК
Топливная
промышленность
Добыча
Уголь
Газ
Нефть
Переработка
Транспортир
овка
Сланцы
Электроэнергетика
Торф
ТЭС
Производство
электроэнергии
ГЭС
АЭС
Передача
потребителю
Проч.
Загрязнение атмосферы,
гидросферы и почвы
Под загрязнением окружающей среды
понимают
нежелательные
изменения
физических,
физико-химических
и
биологических характеристик воздуха, почв,
вод, которые могут неблагоприятно влиять на
жизнь человека, необходимых ему растений,
животных и культурное достояние, истощать
или портить его сырьевые ресурсы.
В атмосферу Земли за год выбрасывается,
млн. т: оксида углерода 200, диоксида углерода
более 20, диоксида серы 200, оксидов азота 53,
пыли более 250, золы 120, углеводородов
более 50, фреонов 1, свинца 0,4 и т.д.
Загрязнение атмосферы,
гидросферы и почвы
ВРЕДНОЕ (ЗАГРЯЗНЯЮЩЕЕ) ВЕЩЕСТВО - химическое или
биологическое вещество либо смесь таких веществ, которые содержатся
в атмосферном воздухе и которые в определенных концентрациях
оказывают вредное воздействие на здоровье человека и окружающую
природную среду.
Предельно допустимая
концентрация вредного
вещества (ПДК)
ПДК - такая концентрация химических элементов и их соединений в
окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение
длительного времени на организм человека не вызывает
патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых
современными методами исследований в любые сроки жизни
настоящего и последующего поколений.
Виды ПДК
Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных
объектов внешней среды:
 ПДКсс — среднесуточное,
 ПДКж.з. — жилой зоны,
 ПДКр.з. — в рабочей зоне,
 ПДКмр — максимально-разовое значение в воздухе,
 ПДКпочв — в почве.
Загрязнение атмосферы
Основные загрязнители атмосферного
воздуха:
- Органические соединения (углеводороды,
альдегиды),в том числе те, которые
формируют смог
- Кислые газы, такие как диоксиды углерода и
серы, оксиды азота и т.д.
- Взвешенные частицы, такие как аэрозоли
кислот и соединений тяжелых металлов (Pb,
Cu, Zn, Cd, Cr), сажа, пепел, пыль от
топочных установок и т.д.
- Пары нефтепродуктов
Воздействие некоторых вредных
веществ на организм человека
Вещество
Действие на организм
Источники выбросов
Сероводород
При концентрации более 1 мг/л
наблюдаются судороги, обморок,
смерть
Коксохимические заводы,
добыча природного газа,
Оксид серы,
диоксид серы
Действует на кожу, слизистые оболочки,
дыхательные пути, сильно раздражает глаза и
дыхательные пути, а также легкие вплоть до их
отека. Возможен спазм голосовой щели. Контакт
с жидкостью ведет к обморожению кожи и
тяжелым повреждениям глаз.
ТЭК, металлургическая и
химическая
промышленность
Диоксид
углерода
Концентрация более
5% опасна для жизни
Газы после сгорания
органического топлива
Оксиды
NO - при попадании к организму действует на
ЦНС, при большой концентрации разрушает
гемоглобин крови
N02 - действует на слизистую оболочку
легких, при концентрации более 5 мг/мЗ
наблюдается тяжелое отравление
Заводы по производству
азотной кислоты, ТЕС,
выхлопы
ДВС,
котельные,
которые
работают
на
органическом топливе
Действует на кровь, в результате чего кровь
теряет способность переносить кислород
Коксохимические заводы,
производство чугуна и
стали, выхлопы ДВС
азота
Оксид углерода
Предельно допустимые концентрации
некоторых загрязняющих
веществ в России
N
Вещество
Класс
ПДКМР,
опасности мг/м3
ПДКСС,
мг/м3
1
Оксид углерода
4
5
3
2
Диоксид азота
2
0,2
0,04
3
Оксид азота
3
0,4
0,06
4
Метан
-
50
-
5
Диоксид серы
3
0,5
0,05
6
Сероводород
2
0,008
-
7
Фенол
2
0,01
0,003
8
Параксилол
3
0,3
-
9
Взвешенные вещества
3
0,5
0,15
Механизм возникновения
парникового эффекта
Основные источники
загрязнений антропогенного
происхождения
автотранспорт
химическая
промышленность
прочие отрасли
ТЭК
производство
строительных
материалов
нефтехимическая
промышленность
цветная
металлургия
черная
металлургия
ТЭК занимает
первое место (27%)
среди отраслей
промышленности по
суммарным
выбросам вредных
веществ в
атмосферу
Уголь
Загрязнение воздушного бассейна в
процессе открытой и подземной добычи
угля, транспортировки и обогащения
вызвано
• буровзрывными работами
• работой двигателей внутреннего
сгорания и котельных
• пылением угольных складов и
породных отвалов
• другими источниками.
оставляет участки
земли, которые
больше
невозможно
использовать
негативно
сказывается на
гидрологии в
любом регионе
Добыча
угля
уничтожает существующие виды
растительности, вытесняет или
уничтожает диких животных и
среды их обитания, ухудшает
качество воздуха
Загрязнение окружающей среды при
сжигании твердого топлива на ТЭС
При сжигании
твердого топлива
выбрасываются
такие вредные
вещества как зола,
оксиды углерода,
серы и азота,
диоксиды углерода и
водяных паров
Нефть
Добыча нефти сопровождается
большим количеством выбросов: в
атмосферу, морскую среду и т.д. Даже
после прекращения добычи на
месторождении, экологические риски
по-прежнему остаются.
При сжигании жидких топлив
выделяются сернистый и серный
ангидриды, оксиды азота,
газообразные и твёрдые продукты
неполного сгорания топлива,
соединения ванадия, солей натрия
Самое сильное загрязнение
суши
По разным оценкам количество разлитой нефти
варьируется от 60 тыс. до 280 тыс. т. Нефтяное пятно
растянулось на 18 км
Наибольший вред от разлива
нефти, причиненный
побережью
Нефтяное пятно растянулось вдоль побережья на 2400 км.
Наши дни…
Взрыв на плавучей буровой платформе,
находящейся в 210 километрах к юговостоку
от
Нового
Орлеана
(штат
Луизиана), произошел 20 апреля этого года.
Вскоре после взрыва платформа, на
которой в момент аварии работали 126
человек, затонула. 17 человек в результате
аварии получили ранения, 11 до сих пор
числятся пропавшими без вести. В данный
момент в воды Мексиканского залива
поступило от 85 тыс. тонн до 189 тыс. тонн
нефтепродуктов
Природный газ
При сжигании газа
единственным существенным
загрязнителем атмосферы
остаются окислы азота.
Атмосферный воздух загрязняется в
результате аварийного выброса газа,
утечки газа через негерметичные
соединения трубопровода, утечки и
испарения в процессе хранения и
выполнения сливно-наливных операций
и т.д
Трагедия под Ашой
3 июня 1989 года в 23:15 по
московскому времени в момент
прохождения встречных пассажирских
поездов «Новосибирск – Адлер» и
«Адлер – Новосибирск» произошел
взрыв газового облака и вспыхнул
гигантский пожар.
В огне погибло 575 человек, 623
получили тяжелые ожоги и на всю
жизнь остались инвалидами.
Тепловая электростанция (ТЭС)
Основные недостатки:
 Высокая степень загрязнения
окружающей среды углекислым газом, а
также большая площадь, которую
занимают отвалы золы
 Все виды топлива, которые применяют
на ТЭС, являются невосполнимыми
природными ресурсами
Гидроэлектростанция (ГЭС)
Значительно меньшее воздействие на
воздушную среду, чем другими
видами электростанций
 Течение реки является
возобновляемым источником энергии
НО:
 Плотины зачастую изменяют характер
рыбного хозяйства, поскольку
перекрывают путь к нерестилищам
проходным рыбам

Атомная электростанция (АЭС)
АЭС
Небольшой объём используемого
топлива и возможность его повторного
использования после переработки
 Хотя при работе АЭС в атмосферу и
выбрасывается некоторое количество
ионизированного газа, однако обычная
тепловая электростанция вместе с
дымом выводит ещё большее
количество радиационных выбросов изза естественного содержания
радиоактивных элементов в каменном
угле

НО:
Облучённое топливо опасно
 С точки зрения статистики крупные
аварии весьма маловероятны, однако
последствия такого инцидента крайне
тяжёлы
 Даже без аварий и катастроф около
250 радиоактивных изотопов
попадают в окружающую среду в
результате работы ядерных
реакторов.

Самые крупные атомные
катастрофы
Чернобыльская АЭС
ПО «Маяк»
Чернобыль
26 апреля 1986 года в 1 час 23 минуты на
четвертом энергоблоке ЧАЭС в результате
резкого скачка напряжения произошел
химический взрыв, в результате которого в
атмосферу было выброшено около 520
опасных радионуклидов. В атмосферу попало
190 тонн радиоактивных веществ. оказалась
загрязнена территория в 28200 кв. км.
Карта-схема территорий с наиболее интенсивным загрязнением
радионуклидами выброса Чернобыльской аварии:
зона активности 15 Ки/км2;
зоны с активностью более 40 Ки/км2;
—— граница 30-километровой зоны; ---- Государственная граница
ПО «Маяк
29 сентября 1957 года на предприятии по переработке
отработанного ядерного топлива «Маяк», расположенном
в закрытом городе «Челябинск-40», вышла из строя
система охлаждения. Это привело к взрыву, в результате
которого в атмосферу было выброшено около 80 кв.
м ядерных отходов. Радиоактивные вещества рассеялись
на территории в 23000 кв.км.
Карта-схема «следа»,
связанного с аварией
на ПО «Маяк» в 1957 г.
Зоны загрязнения с
активностью по
стронцию-90: 1 - более
50 Ки/км2; 2 - более 5
Ки/км2; 3 - более 0,1
Ки/км2; 4 - более 0,02
Ки/км2 через год после
аварии
Способы снижения выбросов с
использованием существующих
технологий
Что делать?
Улучшения экологической ситуации следует добиваться за
счет
повышения эффективности производства, передачи,
распределения и потребления энергии, сопровождающегося
строительством природоохранных объектов.
использования экологически обоснованных энергетических
систем, особенно действующих на основе новых и
возобновляемых источников энергии
оказания содействия, где это необходимо, политике и
программам, направленным на улучшение экологической
ситуации
максимально возможного изменения топливных режимов
тепловых энергетических установок в пользу экологически
чистых видов топлива