Энергетика и экология. Использование многих ресурсов связано с производством энергии. Сегодня основными е источниками являются исчерпаемые ресурсы угля, нефти, газа. Кроме того, энергию получают на атомных и гидроэлектростанциях, а также на приливных, геотермальных, солнечных и других электростанциях.
Рост потребностей в электроэнергии приводит к необходимости увеличения масштабов е производства. Однако современные способы получения электроэнергии обладают существенными недостатками с точки зрения ущерба прямого, косвенного или потенциального, наносимого окружающей среде. Исходя из данных, приводимых Очининым О. П. и Симоненко В.Д. в учебнике Технология, всего в 1988 г. всеми электростанциями мира было произведено 10513 млрд. кВтч электроэнергии, а на территории бывшего СССР 1705 млрд. кВтч. В 1989 г. в СССР было произведено 1750 млрд. кВтч 65 ТЭС, 24 ГЭС, 11 АЭС. Т. И. Горкина, кандидат географических наук, научный сотрудник института РАН, в своей статье Электроэнергетика России накануне реформирования, пишет В отличие от большинства развитых стран в электробалансе России превалирует электроэнергия, получаемая на станциях, работающих на углеводородном топливе.
Структура электробаланса выглядит следующим образом в электроэнергия, вырабатываемая станциями, работающими на природном газе 27,7 на мазуте 15,2 на угле 26,7 гидроэнергия 20,1 атомная энергия 10,3 По е словам, крупнейшие электростанции в сумме производят почти треть всей электроэнергии в стране. Крупнейшие электростанции России представлены в таблице 2 в Приложениях Развитие традиционной теплоэнергетики в первую очередь на угле, запасы которого достаточно велики.
Доказана принципиальная возможность получения практически экологически чистой энергии от ТЭС при использовании мощных фильтров, задерживающих атмосферные загрязнители, и при подземной газификации угля. Недостаток этого варианта -выбросы большого количества диоксида углерода в атмосферу и, кроме того, временный характер этой стратегии.
Запасы угля в течение 500 600 лет также будут израсходованы. О проблеме традиционных источников энергии Н.Н. Моисеев, академик РАН, пишет Сегодня ущерб, наносимый природе при добыче газа, нефти и угля, соотносится как 1411, а мировые цены в перерасчте на получаемую электрическую энергию как 11,70,8. Рекордсменами по использованию гидроэнергетики являются Норвегия, Швейцария, Бразилия, Австрия и Канада.
В трех первых странах на долю электроэнергии гидростанций падает свыше 90. В России доля гидроэнергетики, несмотря на циклопические ГЭС на равнинах реках, всего 17. Энергопотенциал российских рек недоиспользуется, в особенности в горных районах Сибири, где возможно сооружение большого числа некрупных и экологически безопасных ГЭС. При строительстве гидростанций на равнинных реках на дно водохранилища уходят тысячи гектаров плодородных земель.
ГЭС в горных районах с повышенной сейсмичностью опасны из-за возможных прорывов плотин. В Вайоне Италия в 1963 г. при прорыве плотины погибло 2118 человек, а в Индии в 1979 г. при прорыве плотины Гуджерат погибло 15 тысяч человек. Развитие атомной энергетики при повышении безопасности и появлении новых типов реакторов в десятки раз эффективнее, чем существующие сейчас, с обеспечением безопасности глубокого захоронения отходов в устойчивых к разрушению горных породах.
Сторонником этого сценария был крупный физик и выдающийся гражданин России А.Д. Сахаров, на этих позициях сегодня стоит и Римский клуб. Достоинство сценария сокращение выбросов в атмосферу диоксида углерода, так как в этом отношении атомная энергия экологически чистый источник. После аварии на Чернобыльской АЭС, взрыва хранилища радиоактивных отходов в Кыштыме Челябинской области, а также ряда более мелких аварий на АЭС США, ФРГ, России, количество противников атомной энергетики возросло.
Они подчеркивают, что опасность представляют не только радиоактивные отходы, но и сами АЭС, которые после того, как отработают свой срок, крайне сложно демонтировать. Н. М. Чернова, доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и экологии МПГУ, в своей книге Экология России приводит такие сведения Атомная энергетика остается основным источником энергии для многих стран. Во Франции в 1989 г. она дала 74,6, в Бельгии 60,8, в Швеции 45,1, в Южной Корее 50,2, в Венгрии 49,8. Не менее 25. своих энергетических потребностей покрыли за счет атомной энергии Болгария, Финляндия, Германия, Испания, Швейцария, Тайвань, Япония.
В Японии построена самая большая в мире АЭС Фукусима мощностью в 8 млн. кВт на ней 10 энергоблоков. К 2010 г. Япония намерена удвоить производство атомной энергии. В России действует 11 АЭС общей мощностью 20,2 млн. кВт, 7 АЭС работает на территории других стран СНГ и Балтии. Закрытие уже работавших станций создает большие сложности в энергоснабжении промышленных районов.
Уже в 1994 г. Армения и Украина объявили о намерении вновь запустить закрытые АЭС Армянскую и Чернобыльскую. Переход на мирное производство и сокращение вооружений конверсия позволяют использовать в качестве достаточно безопасного источника энергии корабельные ядерные энергоустановки КЯЭУ. Они имеют небольшой размер, надежную и апробированную практикой систему защиты. Их предлагают размещать глубоко под землей, чтобы исключить возможность загрязнения среды в случае аварии.
Загрязнение атмосферы Несомненно, все виды современного транспорта наносят большой ущерб атмосфере, но наиболее опасен для не автомобильный транспорт. Опираясь на данные учебника Экология России под рецензией Н.Н. Моисеева и Н.М. Черновой, можно привести тому подтверждение. В глобальном балансе загрязнения атмосферы доля автотранспорта составляет 13,3, но в городах она возрастает до 80. В мире около 600 млн. автомобилей а в Китае и Индии 600 млн. велосипедов.
В США автомобиль есть у каждого второго жителя, а в Африке на 1000 человек приходится 9 автомобилей, в Индии 2, в Китае 2, в России 79. Даже легковому автомобилю для сгорания 1 кг бензина требуется 2,5 кг кислорода. В среднем автолюбитель проезжает в год 10 тыс. км и сжигает 10 т бензина, расходуя 35 т кислорода и выбрасывая в атмосферу 160 т выхлопных газов, в которых обнаружено около 200 различных веществ, в том числе 800 кг оксида углерода, 40 кг оксидов азота, 200 кг углеводородов.
Если бензин этилированный, то еще и 3,5 кг ядовитого свинца. Кроме того, каждый автомобиль, стирая шины, поставляет в атмосферу 5 8 кг резиновой пыли ежегодно. Любая проблема экологии в настоящее время ищет сво решение. Проблема уменьшения загрязнения атмосферы автомобильным транспортом имеет несколько путей решения. Их предлагает академик РАН Моисеев Н.Н. 1. Уменьшать содержание вредных веществ в выхлопных газах. Схему работы двигателя нужно изменить так, чтобы рационально использовать более экологически чистое, чем этилированный бензин, горючее.
Разработаны специальные добавки катализаторы, обеспечивающие более полное сгорание топлива и уменьшающие количество ядовитых газов в выхлопах. Экологически чище заправка автомобилей не бензином, а сжиженным газом или спиртом, выхлопы от таких автомобилей менее опасны. В перспективе использование водорода, получаемого при разложении воды. Кроме обычных автомобилей на жидком или сжиженном газовом топливе, в настоящее время разрабатывают все новые модели электро- и солнцемобилей.
В России существует уже 5 марок электромобилей. Однако к 2000 г. электромобили вряд ли будут играть заметную роль в мировом автомобильном парке, так как они неудобны и требуют частых подзарядок аккумуляторов, кроме того, для производства аккумуляторов требуется много свинца, который экологически небезопасен. Лидерами в создании электромобилей являются Великобритания и Япония. Выпускаются развозные фургоны и легковые автомобили. Фургон Бедфорд Лукас имеет грузоподъемность 1 т, максимальную скорость 80 кмчас и запас хода 100 км. Фирма Тоета выпускает более легкий фургон HI-Асе с грузоподъемностью 200 кг, но с запасом хода 160 км. Лучший легковой электромобиль создан в Японии.
Он развивает скорость 100 кмчас и имеет запас хода 240 км. Разработкой проектов электромобилей занимаются и на Украине совместно со швейцарскими фирмами. Выпущен электромобиль на базе малолитражного автомобиля Таврия Таврия-Пингвин с запасом хода 60 км. Разработана модель Мастер городской коммунальный комплекс для уборки территории.
Днепропетровская ассоциация Экотранс разработала проект Концепт-Кара - одноместного мини-автомобиля для города. Он будет иметь массу 200 кг, скорость 60 кмчас, запас хода 100 км. Развитие электромобилей во многом связано с прогрессом разработки новых типов аккумуляторов, обладающих меньшей массой и большей энергоемкостью. Солнцемобили как и солнцелеты и солнцеяхты пока проходят стадии экспериментальных образцов, тем не менее в Японии регулярно проводят их ралли.
В 1992 г. в них участвовали и московские создатели нового транспорта. Стоимость моделей чемпионов ралли в 10 15 раз выше, чем стоимость самого престижного автомобиля. 2 Рационально организовать движение транспорта. Чтобы уменьшить количество выбросов, движение по улицам желательно делать безостановочным, так как особенно много выхлопных газов автомобили выделяют в момент торможения и набора скорости.
Особенно высоко содержание выхлопных газов в атмосфере у светофоров и в местах заторов движения. В часы пик, если у перекрестков образуются пробки автотранспорта, машины выжигают кислород и насыщают атмосферу выхлопными газами. Этого не происходит, если организовать зеленую волну, когда скорость автомобилей регулируется так, чтобы их постоянно встречал зеленый свет светофора. Помогают в этом подземные и надземные путепроводы, которые позволяют машинам двигаться со скоростью, при которой выхлопы минимальны 60 км в час. Правительство США пытаются уменьшить экологический вред от автомобиля.
В Южной Калифорнии принят закон, по которому владельцы предприятий, где работает свыше 100 человек, должны составлять специальный график работы, чтобы уменьшить число поездок автомобилей работников практиковать работу на дому несколько раз в неделю уменьшать число рабочих дней, увеличивая их продолжительность, поощрять поочередное использование группой сотрудников одного автомобиля. С водителей, появившихся в часы пик на загруженных магистралях, взимают особую плату, повышают налоги на бензин и пр. На большей части магистралей создают велодорожки.
Но, как известно, не только автотранспорт является загрязнителем атмосферы. Все отрасли промышленности вносят свой вклад, пагубно влияя на состояние атмосферы. Это наглядно представлено в таблице 3 Приложений. В книге Экология России Н.М. Чернова приводит сведения о влиянии промышленности на состояние атмосферы Если принять за единицу загрязненность воздуха над океаном, то над селами она выше в 10 раз, над небольшими городами в 35 раз, а над большими городами и промышленными объектами в 150 раз. Толщина слоя загрязненного воздуха над городом составляет 1,5 2 км. В 1993-1994 гг. в России за счет закрытия ряда производств и работы предприятий не на полную мощность снизилось загрязнение атмосферы в разных регионах на 10 40. Однако возросли выбросы оксида углерода и диоксида азота в результате увеличения числа автомобилей.
В целом уровень загрязнения атмосферы сохраняется высоким, и по многим загрязнителям ПДК был существенно превышен в 208 городах.
Наиболее же опасными загрязнителями были бенз-а-пирен, диоксид азота, формальдегид, пыль. В Европейской части России и на Урале в среднем в течение года на 1 км2 выпадало свыше 450 кг атмосферных загрязнителей. По сравнению с 1980 г. количество выбросов диоксида серы выросло в 1,5 раза 19 млн. т атмосферных загрязнителей выбросил в атмосферу автомобильный транспорт.
При этом в ряде городов Москве, Томске, Краснодаре, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге выбросы автотранспорта превышают 60 от всех выбросов. Нередко сведения о загрязнении атмосферы появляются в периодической печати. В одной из газет Анатолий Корчагин, государственный инспектор по охране окружающей среды г. Медногорска, приводит такие сведения. в прошлом году в Оренбургской области общий выброс загрязняющих веществ составил 560 тонн. В том числе из них тврдых-29, газообразных и жидких-375. Основа этого безобразия сернокислый ангидрид, оксид углерода и окислы азота. Некоторые предприятия, загрязняющие атмосферу нашей области, стараются исправиться ОАО Комбинат Южуралникель, ОАО НОСТА, ОАО Медногорский медно- серный комбинат, ДП Оренбурггазпром, РАО Газпром и АО Оренбургэнерго.
Если Южуралникель не дымил из-за простоя, то АО НОСТА предприняло природоохранные меры, чтобы не усугублять обстановку. Совсем недавно, 18 января 2006 г в газете Оренбуржье со ссылкой на информацию, полученную от службы по связям с общественностью и СМИ ООО Оренбурггазпром, появилась статья под названием Без превышений ПДК. Вот выдержка из не В декабре 2005 года центральной заводской лабораторией газоперерабатывающего завода 000 Оренбурггазпром было выполнено 4 040 анализов воздушной среды на 7 стационарных постах.
Забор воздуха производился в районе Покровки, Бродецкого, Горного, Холодных Ключей, Юного, Каргалы, Чернореченского. Результаты анализов по пяти основным загрязняющим веществам - сероводороду, диоксиду азота, окиси углерода, диоксиду серы и углеводороду - показали, что их концентрации находятся в пределах ПДК. О воздействии атмосферных загрязнений на организм человека дат представление схема, приведенная Раковской Э.М. в учебнике География природа России Схема 1 в приложениях.