თბოელექტროსადგურების გავლენა გარემოზე დიდწილად დამოკიდებულია დამწვარი საწვავის ტიპზე (მყარი და თხევადი).
წვის დროს მყარი საწვავიატმოსფეროში შემოდის მფრინავი ნაცარი დაუწვავი საწვავის ნაწილაკებით, გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, გარკვეული რაოდენობის ფტორის ნაერთები, აგრეთვე საწვავის არასრული წვის აირისებრი პროდუქტები. ნაცარი ზოგიერთ შემთხვევაში არატოქსიკური კომპონენტების გარდა შეიცავს უფრო მავნე მინარევებს. ასე რომ, დონეცკის ანტრაციტების ფერფლში დარიშხანს შეიცავს მცირე რაოდენობით, ხოლო ეკიბასტუზის ფერფლში და ზოგიერთ სხვა საბადოში - თავისუფალი სილიციუმის დიოქსიდი, კანსკ-აჩინსკის აუზის ფიქლების ფერფლში და ნახშირში - თავისუფალი კალციუმის ოქსიდი.
Ქვანახშირი -ყველაზე უხვი წიაღისეული საწვავი ჩვენს პლანეტაზე. ექსპერტები თვლიან, რომ მისი რეზერვები 500 წელი გაგრძელდება. გარდა ამისა, ქვანახშირი უფრო თანაბრად არის განაწილებული მთელ მსოფლიოში და უფრო ეკონომიურია, ვიდრე ნავთობი. სინთეზური თხევადი საწვავის მიღება შესაძლებელია ნახშირისგან. ნახშირის გადამუშავებით საწვავის მიღების მეთოდი დიდი ხანია ცნობილია. თუმცა, ასეთი პროდუქტების ღირებულება ძალიან მაღალი იყო. პროცესი მიმდინარეობს მაღალი წნევის დროს. ამ საწვავს აქვს ერთი უდავო უპირატესობა - მას აქვს უმაღლესი ოქტანის მაჩვენებელი. ეს ნიშნავს, რომ ის უფრო ეკოლოგიურად სუფთა იქნება.
ტორფი.არსებობს მთელი რიგი ნეგატიური გარემოზე ზემოქმედება, რომლებიც დაკავშირებულია ტორფის ენერგიის გამოყენებასთან ფართომასშტაბიანი ტორფის მოპოვების შედეგად. ეს მოიცავს, კერძოდ, წყლის სისტემების რეჟიმის დარღვევას, ტორფის მოპოვების ადგილებში ლანდშაფტისა და ნიადაგის საფარის ცვლილებას, ადგილობრივი მტკნარი წყლის წყაროების ხარისხის გაუარესებას და ჰაერის აუზის დაბინძურებას და საცხოვრებელი პირობების მკვეთრ გაუარესებას. ცხოველების. მნიშვნელოვანი ეკოლოგიური სირთულეები წარმოიქმნება აგრეთვე ტორფის ტრანსპორტირებისა და შენახვის აუცილებლობასთან დაკავშირებით.
წვის დროს თხევადი საწვავი(საწვავის ზეთი) გრიპის აირებით ატმოსფერულ ჰაერში შედიან: გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, ვანადიუმის ნაერთები, ნატრიუმის მარილები, აგრეთვე გაწმენდის დროს ქვაბების ზედაპირიდან ამოღებული ნივთიერებები. გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, თხევადი საწვავი უფრო "ჰიგიენურია". ამავდროულად, მთლიანად ქრება ფერფლის ნაგავსაყრელის პრობლემა, რომლებიც დიდ ტერიტორიებს იკავებს, გამორიცხავს მათ სასარგებლო გამოყენებას და ქარების შედეგად ფერფლის ნაწილის მოცილების გამო სადგურის ტერიტორიაზე მუდმივი ატმოსფერული დაბინძურების წყაროა. თხევადი საწვავის წვის პროდუქტებში არ არის ნაცარი.
ბუნებრივი აირი.როდესაც ბუნებრივი აირი იწვის, აზოტის ოქსიდები ჰაერის მნიშვნელოვანი დამაბინძურებელია. თუმცა, თბოელექტროსადგურებში ბუნებრივი აირის წვისას აზოტის ოქსიდების ემისია საშუალოდ 20%-ით ნაკლებია, ვიდრე ნახშირის წვისას. ეს გამოწვეულია არა თავად საწვავის თვისებებით, არამედ წვის პროცესების თავისებურებებით. ნახშირის წვის ჭარბი ჰაერის თანაფარდობა უფრო დაბალია, ვიდრე ბუნებრივი აირის წვისას. ამრიგად, ბუნებრივი აირი არის ეკოლოგიურად ყველაზე კეთილგანწყობილი ენერგეტიკული საწვავი წვის დროს აზოტის ოქსიდების გამოყოფის თვალსაზრისით.
თბოელექტროსადგურების კომპლექსური ზემოქმედება ბიოსფეროზე მთლიანობაში ილუსტრირებულია ცხრილში. ერთი.
ამრიგად, ქვანახშირი, ნავთობი და ნავთობპროდუქტები, ბუნებრივი აირი და ნაკლებად ხშირად ხე და ტორფი გამოიყენება როგორც საწვავი თბოელექტროსადგურებში. აალებადი მასალების ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი, გოგირდი და აზოტი შეიცავს მცირე რაოდენობით, ასევე გვხვდება ლითონებისა და მათი ნაერთების კვალი (ყველაზე ხშირად ოქსიდები და სულფიდები).
თბოელექტროენერგიის ინდუსტრიაში მასიური ატმოსფერული ემისიებისა და დიდი ტონაჟის მყარი ნარჩენების წყაროა თბოელექტროსადგურები, საწარმოები და ორთქლის ელექტროსადგურების დანადგარები, ანუ ნებისმიერი საწარმო, რომლის მუშაობაც დაკავშირებულია საწვავის წვასთან.
აირის გამონაბოლქვებთან ერთად, თბოენერგეტიკა წარმოქმნის მყარი ნარჩენების უზარმაზარ მასებს. მათ შორისაა ნაცარი და წიდა.
ნარჩენების ნახშირის მოსამზადებელი ქარხნები შეიცავს 55-60% SiO 2 , 22-26 % Al 2 O 3 , 5-12 % Fe 2 O 3 , 0,5-1 % CaO , 4-4,5 % K 2 O და Na 2 O და მდე. 5% C. ისინი შედიან ნაგავსაყრელებში, რომლებიც წარმოქმნიან მტვერს, კვამლს და მკვეთრად აუარესებს ატმოსფეროსა და მიმდებარე ტერიტორიების მდგომარეობას.
დედამიწაზე სიცოცხლე წარმოიშვა შემცირებულ ატმოსფეროში და მხოლოდ გაცილებით მოგვიანებით, დაახლოებით 2 მილიარდი წლის შემდეგ, ბიოსფერომ თანდათან გარდაქმნა შემცირებული ატმოსფერო ჟანგვის ატმოსფეროში. ამავდროულად, ცოცხალმა მატერიამ ადრე ატმოსფეროდან ამოიღო სხვადასხვა ნივთიერებები, კერძოდ ნახშირორჟანგი, წარმოქმნა კირქვის და სხვა ნახშირბადის შემცველი ნაერთების უზარმაზარი საბადოები. ახლა ჩვენმა ტექნოგენურმა ცივილიზაციამ წარმოქმნა შემცირებული აირების მძლავრი ნაკადი, უპირველეს ყოვლისა, წიაღისეული საწვავის დაწვის გამო ენერგიის მისაღებად. 30 წლის განმავლობაში, 1970 წლიდან 2000 წლამდე, დაახლოებით 450 მილიარდი ბარელი ნავთობი, 90 მილიარდი ტონა ნახშირი, 11 ტრილიონი. მ 3 გაზი (ცხრილი 2).
ჰაერის ემისიები 1000 მეგავატი/წლიური ელექტროსადგურიდან (ტონა)
ემისიის ძირითად ნაწილს იკავებს ნახშირორჟანგი - დაახლოებით 1 მილიონი ტონა ნახშირბადის 1 მტ. თბოელექტროსადგურის ჩამდინარე წყლებით ყოველწლიურად ამოღებულია 66 ტონა ორგანული ნივთიერებები, 82 ტონა გოგირდმჟავა, 26 ტონა ქლორიდები, 41 ტონა ფოსფატები და თითქმის 500 ტონა შეჩერებული ნაწილაკები. ელექტროსადგურების ფერფლი ხშირად შეიცავს მძიმე, იშვიათი მიწის და რადიოაქტიური ნივთიერებების კონცენტრაციას.
ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურს ყოველწლიურად სჭირდება 3,6 მილიონი ტონა ნახშირი, 150 მ 3 წყალი და დაახლოებით 30 მილიარდი მ 3 ჰაერი. ეს მაჩვენებლები არ ითვალისწინებს ნახშირის მოპოვებასა და ტრანსპორტირებასთან დაკავშირებულ ეკოლოგიურ დარღვევას.
იმის გათვალისწინებით, რომ ასეთი ელექტროსადგური აქტიურად მუშაობს რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, მაშინ მისი გავლენა შეიძლება შევადაროთ ვულკანის ზემოქმედებას. მაგრამ თუ ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, ერთბაშად აგდებს ვულკანიზმის პროდუქტებს დიდი რაოდენობით, მაშინ ელექტროსადგური ამას ყოველთვის აკეთებს. ათეულობით ათასწლეულის მანძილზე ვულკანურმა აქტივობამ ვერ შეძლო შესამჩნევად გავლენა მოახდინოს ატმოსფეროს შემადგენლობაზე და ადამიანის ეკონომიკურმა აქტივობამ გამოიწვია ასეთი ცვლილებები დაახლოებით 100-200 წლის განმავლობაში, ძირითადად წიაღისეული საწვავის წვის და განადგურებული სათბურის გაზების გამოყოფის გამო. და დეფორმირებული ეკოსისტემები.
ელექტროსადგურების ეფექტურობა კვლავ დაბალია და 30-40%-ს შეადგენს, საწვავის უმეტესი ნაწილი უშედეგოდ იწვება. მიღებული ენერგია ასე თუ ისე გამოიყენება და საბოლოოდ გადაიქცევა სითბოდ, ანუ ქიმიური დაბინძურების გარდა ბიოსფეროში შედის თერმული დაბინძურება.
ენერგეტიკული ობიექტების დაბინძურება და ნარჩენები გაზის, თხევადი და მყარი ფაზების სახით ნაწილდება ორ ნაკადად: ერთი იწვევს გლობალურ ცვლილებებს, ხოლო მეორე იწვევს რეგიონულ და ლოკალურ ცვლილებებს. იგივე ითქმის ეკონომიკის სხვა სექტორებში, მაგრამ მაინც ენერგეტიკა და წიაღისეული საწვავის წვა რჩება ძირითადი გლობალური დამაბინძურებლების წყაროდ. ისინი შედიან ატმოსფეროში და მათი დაგროვების გამო იცვლება ატმოსფეროს მცირე გაზის კომპონენტების, მათ შორის სათბურის გაზების კონცენტრაცია. ატმოსფეროში გაჩნდა აირები, რომლებიც მანამდე პრაქტიკულად არ იყო მასში - ქლოროფტორკარბონები. ეს არის გლობალური დამაბინძურებლები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სათბურის ეფექტი და ამავდროულად მონაწილეობენ სტრატოსფერული ოზონის ეკრანის განადგურებაში.
ამრიგად, უნდა აღინიშნოს, რომ დღევანდელ ეტაპზე თბოელექტროსადგურები ატმოსფეროში გამოყოფენ ყველა სახიფათო სამრეწველო ნარჩენების საერთო რაოდენობის დაახლოებით 20%-ს. ისინი მნიშვნელოვნად იმოქმედებენ მათი ადგილმდებარეობის არეალის გარემოზე და მთლიანობაში ბიოსფეროს მდგომარეობაზე. ყველაზე მავნეა დაბალი ხარისხის საწვავზე მომუშავე კონდენსატორული ელექტროსადგურები. ასე რომ, სადგურზე 1 საათის განმავლობაში დაწვისას 1060 ტონა დონეცკის ქვანახშირი, 34,5 ტონა წიდა ამოღებულია ქვაბების ღუმელებიდან, 193,5 ტონა ნაცარი ამოღებულია ელექტროსტატიკური ნალექის ბუნკერებიდან, რომლებიც ასუფთავებენ გაზებს 99% -ით და 10 მლნ. მ 3 გამოიყოფა ატმოსფეროში მილებიდან გამონაბოლქვი აირები. ეს აირები, აზოტისა და ჟანგბადის ნარჩენების გარდა, შეიცავს 2350 ტონა ნახშირორჟანგს, 251 ტონა წყლის ორთქლს, 34 ტონა გოგირდის დიოქსიდს, 9,34 ტონა აზოტის ოქსიდს (დიოქსიდის მხრივ) და 2 ტონა მფრინავ ფერფლს, რომელიც არ არის „დაჭერილი. ” ელექტროსტატიკური ნალექებით.
თბოელექტროსადგურების ნარჩენები და მათი ტერიტორიებიდან ქარიშხლის წყალი, რომელიც დაბინძურებულია ელექტროსადგურების ტექნოლოგიური ციკლის ნარჩენებით და შეიცავს ვანადიუმს, ნიკელს, ფტორს, ფენოლებს და ნავთობპროდუქტებს, როდესაც ჩაედინება წყლის ობიექტებში, შეიძლება გავლენა იქონიოს წყლის ხარისხზე და წყლის ორგანიზმებზე. გარკვეული ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება იწვევს წყალსაცავში დამკვიდრებული ჰაბიტატის პირობების დარღვევას და გავლენას ახდენს წყლის ორგანიზმებისა და ბაქტერიების სახეობრივ შემადგენლობასა და სიმრავლეზე და, საბოლოო ჯამში, შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ობიექტების თვითგაწმენდის პროცესების დარღვევა. დაბინძურებიდან და მათი სანიტარული მდგომარეობის გაუარესებამდე.
საშიშია აგრეთვე წყლის ობიექტების ე.წ. თერმული დაბინძურება მათი მდგომარეობის მრავალფეროვანი დარღვევით. თბოელექტროსადგურები აწარმოებენ ენერგიას გაცხელებული ორთქლით ამოძრავებული ტურბინების გამოყენებით. ტურბინების ექსპლუატაციის დროს აუცილებელია გამონაბოლქვი ორთქლის წყლით გაგრილება, შესაბამისად, წყლის ნაკადი განუწყვეტლივ გადის ელექტროსადგურიდან, რომელიც ჩვეულებრივ თბება 8-12 ° C-ით და ჩაედინება წყალსაცავში. დიდ თბოელექტროსადგურებს დიდი მოცულობის წყალი სჭირდებათ. გახურებულ მდგომარეობაში გამოჰყოფენ 80-90 მ 3/წმ წყალს. ეს ნიშნავს, რომ თბილი წყლის ძლიერი ნაკადი მუდმივად მიედინება წყალსაცავში, დაახლოებით მდინარე მოსკოვის მასშტაბით.
თბილი "მდინარის" შესართავთან წარმოქმნილი გათბობის ზონა არის წყალსაცავის ერთგვარი მონაკვეთი, რომელშიც ტემპერატურა მაქსიმალურია ჩაღვრის ადგილზე და მცირდება მისგან დაშორებით. დიდი თბოელექტროსადგურების გათბობის ზონები რამდენიმე ათეული კვადრატული კილომეტრის ფართობს იკავებს. ზამთარში პოლინიაები წარმოიქმნება გაცხელებულ ზონაში (ჩრდილოეთ და შუა განედებში). ზაფხულის თვეებში გაცხელებულ ზონებში ტემპერატურა დამოკიდებულია მიმღები წყლის ბუნებრივ ტემპერატურაზე. თუ წყალსაცავში წყლის ტემპერატურა 20 °C-ია, მაშინ გათბობის ზონაში მას შეუძლია მიაღწიოს 28-32 °C-ს.
წყალსაცავში ტემპერატურის მატების და მათი ბუნებრივი ჰიდროთერმული რეჟიმის დარღვევის შედეგად, ძლიერდება წყლის „აყვავების“ პროცესები, მცირდება გაზების წყალში დაშლის უნარი, იცვლება წყლის ფიზიკური თვისებები, ყველა ქიმიური. და მასში მიმდინარე ბიოლოგიური პროცესები დაჩქარებულია და ა.შ. გათბობის ზონაში მცირდება წყლის გამჭვირვალობა, იზრდება pH, იზრდება ადვილად დაჟანგული ნივთიერებების დაშლის სიჩქარე. ასეთ წყალში ფოტოსინთეზის სიჩქარე საგრძნობლად მცირდება.
თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა
სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.
სეროვის მეტალურგიული კოლეჯი
აბსტრაქტული
ბუნების მართვის ეკოლოგიურ საფუძვლებზე
თემაზე:ენერგეტიკის განვითარებასთან დაკავშირებული ეკოლოგიური პრობლემები
შესრულდაა: სტუდენტი
კორესპონდენციის განყოფილება
IVკურსი TiTO ჯგუფი
სოჩნევა ნატალია
შეამოწმა: მასწავლებელი
ჩერნიშევა ნ.გ.
შესავალი
1. თბოელექტროტექნიკის ეკოლოგიური პრობლემები
2. ჰიდროენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
3. ბირთვული ენერგიის პრობლემები
4. თანამედროვე ენერგეტიკის პრობლემების გადაჭრის რამდენიმე გზა
დასკვნა
გამოყენებული ლიტერატურის სია
შესავალი
არის ხატოვანი გამოთქმა, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ სამი „ე“-ს ეპოქაში: ეკონომიკა, ენერგია, ეკოლოგია. ამავდროულად, ეკოლოგია, როგორც მეცნიერება და აზროვნების გზა, სულ უფრო და უფრო იპყრობს კაცობრიობის ყურადღებას.
ეკოლოგია განიხილება, როგორც მეცნიერება და აკადემიური დისციპლინა, რომელიც შექმნილია ორგანიზმებისა და გარემოს ურთიერთობის შესასწავლად მათი მრავალფეროვნებით. ამავდროულად, გარემო გაგებულია არა მხოლოდ როგორც უსულო ბუნების სამყარო, არამედ როგორც ზოგიერთი ორგანიზმის ან მათი თემების გავლენა სხვა ორგანიზმებსა და თემებზე. ეკოლოგია ზოგჯერ დაკავშირებულია მხოლოდ ჰაბიტატის ან გარემოს შესწავლასთან. ეს უკანასკნელი ფუნდამენტურად სწორია, მაგრამ არსებითი კორექტირებით, რომ გარემო არ შეიძლება განიხილებოდეს ორგანიზმებისგან იზოლირებულად, ისევე როგორც არ შეიძლება განიხილებოდეს ორგანიზმები მათი ჰაბიტატის გარეთ. ეს არის ერთიანი ფუნქციური მთლიანობის შემადგენელი ნაწილები, რასაც ხაზს უსვამს ეკოლოგიის, როგორც ორგანიზმებისა და გარემოს ურთიერთობის მეცნიერების ზემოაღნიშნული განმარტება.
ენერგეტიკული ეკოლოგია წარმოების ფილიალია, რომელიც უპრეცედენტო ტემპით ვითარდება. თუ თანამედროვე მოსახლეობის აფეთქების პირობებში მოსახლეობა 40-50 წელიწადში გაორმაგდება, მაშინ ენერგიის წარმოებასა და მოხმარებაში ეს ხდება ყოველ 12-15 წელიწადში ერთხელ. მოსახლეობისა და ენერგიის ზრდის ტემპების ასეთი თანაფარდობით, ენერგომომარაგება ზვავივით იზრდება არა მხოლოდ მთლიანი თვალსაზრისით, არამედ ერთ სულ მოსახლეზეც.
დღეისათვის ენერგეტიკულ მოთხოვნილებებს ძირითადად სამი სახის ენერგორესურსები აკმაყოფილებს: ორგანული საწვავი, წყალი და ატომის ბირთვი. წყლის ენერგიას და ატომურ ენერგიას ადამიანი იყენებს მას შემდეგ, რაც მას ელექტრო ენერგიად აქცევს. ამავდროულად, ორგანულ საწვავში შემავალი ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყენება თერმული ენერგიის სახით და მისი მხოლოდ ნაწილი გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად. თუმცა, ორივე შემთხვევაში ორგანული საწვავიდან ენერგიის გამოყოფა დაკავშირებულია მის წვასთან და, შესაბამისად, წვის პროდუქტების გარემოში გამოყოფასთან.
ამ სამუშაოს მიზანია შეისწავლოს გარემოზე ზემოქმედება სხვადასხვა ტიპის ენერგიის (თბოელექტროენერგია, ჰიდროენერგეტიკა, ატომური ენერგია) და განიხილოს ენერგეტიკული ობიექტებიდან ემისიებისა და დაბინძურების შემცირების გზები. ამ ნარკვევის წერისას ჩემს თავს დავალება დავადგინე ენერგიის თითოეული განხილული ტიპის პრობლემის გადაჭრის გზები.
1. ეკოლოგებითბოენერგეტიკის კალორიული პრობლემები
თბოელექტროსადგურების გავლენა გარემოზე დიდწილად დამოკიდებულია დამწვარი საწვავის ტიპზე (მყარი და თხევადი).
წვის დროს მყარი საწვავიატმოსფეროში შემოდის მფრინავი ნაცარი დაუწვავი საწვავის ნაწილაკებით, გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, გარკვეული რაოდენობის ფტორის ნაერთები, აგრეთვე საწვავის არასრული წვის აირისებრი პროდუქტები. ნაცარი ზოგიერთ შემთხვევაში არატოქსიკური კომპონენტების გარდა შეიცავს უფრო მავნე მინარევებს. ასე რომ, დონეცკის ანტრაციტების ფერფლში დარიშხანს შეიცავს მცირე რაოდენობით, ხოლო ეკიბასტუზის ფერფლში და ზოგიერთ სხვა საბადოში - თავისუფალი სილიციუმის დიოქსიდი, კანსკ-აჩინსკის აუზის ფიქლების ფერფლში და ნახშირში - თავისუფალი კალციუმის ოქსიდი.
Ქვანახშირი -ყველაზე უხვი წიაღისეული საწვავი ჩვენს პლანეტაზე. ექსპერტები თვლიან, რომ მისი რეზერვები 500 წელი გაგრძელდება. გარდა ამისა, ქვანახშირი უფრო თანაბრად არის განაწილებული მთელ მსოფლიოში და უფრო ეკონომიურია, ვიდრე ნავთობი. სინთეზური თხევადი საწვავის მიღება შესაძლებელია ნახშირისგან. ნახშირის გადამუშავებით საწვავის მიღების მეთოდი დიდი ხანია ცნობილია. თუმცა, ასეთი პროდუქტების ღირებულება ძალიან მაღალი იყო. პროცესი მიმდინარეობს მაღალი წნევის დროს. ამ საწვავს აქვს ერთი უდავო უპირატესობა - მას აქვს უმაღლესი ოქტანის მაჩვენებელი. ეს ნიშნავს, რომ ის უფრო ეკოლოგიურად სუფთა იქნება.
ტორფი.არსებობს მთელი რიგი ნეგატიური გარემოზე ზემოქმედება, რომლებიც დაკავშირებულია ტორფის ენერგიის გამოყენებასთან ფართომასშტაბიანი ტორფის მოპოვების შედეგად. ეს მოიცავს, კერძოდ, წყლის სისტემების რეჟიმის დარღვევას, ტორფის მოპოვების ადგილებში ლანდშაფტისა და ნიადაგის საფარის ცვლილებას, ადგილობრივი მტკნარი წყლის წყაროების ხარისხის გაუარესებას და ჰაერის აუზის დაბინძურებას და საცხოვრებელი პირობების მკვეთრ გაუარესებას. ცხოველების. მნიშვნელოვანი ეკოლოგიური სირთულეები წარმოიქმნება აგრეთვე ტორფის ტრანსპორტირებისა და შენახვის აუცილებლობასთან დაკავშირებით.
წვის დროს თხევადი საწვავი(საწვავის ზეთი) გრიპის აირებით ატმოსფერულ ჰაერში შედიან: გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, ვანადიუმის ნაერთები, ნატრიუმის მარილები, აგრეთვე გაწმენდის დროს ქვაბების ზედაპირიდან ამოღებული ნივთიერებები. გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, თხევადი საწვავი უფრო "ჰიგიენურია". ამავდროულად, მთლიანად ქრება ფერფლის ნაგავსაყრელის პრობლემა, რომლებიც დიდ ტერიტორიებს იკავებს, გამორიცხავს მათ სასარგებლო გამოყენებას და ქარების შედეგად ფერფლის ნაწილის მოცილების გამო სადგურის ტერიტორიაზე მუდმივი ატმოსფერული დაბინძურების წყაროა. თხევადი საწვავის წვის პროდუქტებში არ არის ნაცარი.
ბუნებრივი აირი.როდესაც ბუნებრივი აირი იწვის, აზოტის ოქსიდები ჰაერის მნიშვნელოვანი დამაბინძურებელია. თუმცა, თბოელექტროსადგურებში ბუნებრივი აირის წვისას აზოტის ოქსიდების ემისია საშუალოდ 20%-ით ნაკლებია, ვიდრე ნახშირის წვისას. ეს გამოწვეულია არა თავად საწვავის თვისებებით, არამედ წვის პროცესების თავისებურებებით. ნახშირის წვის ჭარბი ჰაერის თანაფარდობა უფრო დაბალია, ვიდრე ბუნებრივი აირის წვისას. ამრიგად, ბუნებრივი აირი არის ეკოლოგიურად ყველაზე კეთილგანწყობილი ენერგეტიკული საწვავი წვის დროს აზოტის ოქსიდების გამოყოფის თვალსაზრისით.
თბოელექტროსადგურების კომპლექსური ზემოქმედება ბიოსფეროზე მთლიანობაში ილუსტრირებულია ცხრილში. ერთი.
ამრიგად, ქვანახშირი, ნავთობი და ნავთობპროდუქტები, ბუნებრივი აირი და ნაკლებად ხშირად ხე და ტორფი გამოიყენება როგორც საწვავი თბოელექტროსადგურებში. აალებადი მასალების ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი, გოგირდი და აზოტი შეიცავს მცირე რაოდენობით, ასევე გვხვდება ლითონებისა და მათი ნაერთების კვალი (ყველაზე ხშირად ოქსიდები და სულფიდები).
თბოელექტროენერგიის ინდუსტრიაში მასიური ატმოსფერული ემისიებისა და დიდი ტონაჟის მყარი ნარჩენების წყაროა თბოელექტროსადგურები, საწარმოები და ორთქლის ელექტროსადგურების დანადგარები, ანუ ნებისმიერი საწარმო, რომლის მუშაობაც დაკავშირებულია საწვავის წვასთან.
აირის გამონაბოლქვებთან ერთად, თბოენერგეტიკა წარმოქმნის მყარი ნარჩენების უზარმაზარ მასებს. მათ შორისაა ნაცარი და წიდა.
ნარჩენების ნახშირის მოსამზადებელი ქარხნები შეიცავს 55-60% SiO 2 , 22-26 % Al 2 O 3 , 5-12 % Fe 2 O 3 , 0,5-1 % CaO , 4-4,5 % K 2 O და Na 2 O და მდე. 5% C. ისინი შედიან ნაგავსაყრელებში, რომლებიც წარმოქმნიან მტვერს, კვამლს და მკვეთრად აუარესებს ატმოსფეროსა და მიმდებარე ტერიტორიების მდგომარეობას.
დედამიწაზე სიცოცხლე წარმოიშვა შემცირებულ ატმოსფეროში და მხოლოდ გაცილებით მოგვიანებით, დაახლოებით 2 მილიარდი წლის შემდეგ, ბიოსფერომ თანდათან გარდაქმნა შემცირებული ატმოსფერო ჟანგვის ატმოსფეროში. ამავდროულად, ცოცხალმა მატერიამ ადრე ატმოსფეროდან ამოიღო სხვადასხვა ნივთიერებები, კერძოდ ნახშირორჟანგი, წარმოქმნა კირქვის და სხვა ნახშირბადის შემცველი ნაერთების უზარმაზარი საბადოები. ახლა ჩვენმა ტექნოგენურმა ცივილიზაციამ წარმოქმნა შემცირებული აირების მძლავრი ნაკადი, უპირველეს ყოვლისა, წიაღისეული საწვავის დაწვის გამო ენერგიის მისაღებად. 30 წლის განმავლობაში, 1970 წლიდან 2000 წლამდე, დაახლოებით 450 მილიარდი ბარელი ნავთობი, 90 მილიარდი ტონა ნახშირი, 11 ტრილიონი. მ 3 გაზი (ცხრილი 2).
ჰაერის ემისიები 1000 მეგავატი/წლიური ელექტროსადგურიდან (ტონა)
ემისიის ძირითად ნაწილს იკავებს ნახშირორჟანგი - დაახლოებით 1 მილიონი ტონა ნახშირბადის 1 მტ. თბოელექტროსადგურის ჩამდინარე წყლებით ყოველწლიურად ამოღებულია 66 ტონა ორგანული ნივთიერებები, 82 ტონა გოგირდმჟავა, 26 ტონა ქლორიდები, 41 ტონა ფოსფატები და თითქმის 500 ტონა შეჩერებული ნაწილაკები. ელექტროსადგურების ფერფლი ხშირად შეიცავს მძიმე, იშვიათი მიწის და რადიოაქტიური ნივთიერებების კონცენტრაციას.
ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურს ყოველწლიურად სჭირდება 3,6 მილიონი ტონა ნახშირი, 150 მ 3 წყალი და დაახლოებით 30 მილიარდი მ 3 ჰაერი. ეს მაჩვენებლები არ ითვალისწინებს ნახშირის მოპოვებასა და ტრანსპორტირებასთან დაკავშირებულ ეკოლოგიურ დარღვევას.
იმის გათვალისწინებით, რომ ასეთი ელექტროსადგური აქტიურად მუშაობს რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, მაშინ მისი გავლენა შეიძლება შევადაროთ ვულკანის ზემოქმედებას. მაგრამ თუ ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, ერთბაშად აგდებს ვულკანიზმის პროდუქტებს დიდი რაოდენობით, მაშინ ელექტროსადგური ამას ყოველთვის აკეთებს. ათეულობით ათასწლეულის მანძილზე ვულკანურმა აქტივობამ ვერ შეძლო შესამჩნევად გავლენა მოახდინოს ატმოსფეროს შემადგენლობაზე და ადამიანის ეკონომიკურმა აქტივობამ გამოიწვია ასეთი ცვლილებები დაახლოებით 100-200 წლის განმავლობაში, ძირითადად წიაღისეული საწვავის წვის და განადგურებული სათბურის გაზების გამოყოფის გამო. და დეფორმირებული ეკოსისტემები.
ელექტროსადგურების ეფექტურობა კვლავ დაბალია და 30-40%-ს შეადგენს, საწვავის უმეტესი ნაწილი უშედეგოდ იწვება. მიღებული ენერგია ასე თუ ისე გამოიყენება და საბოლოოდ გადაიქცევა სითბოდ, ანუ ქიმიური დაბინძურების გარდა ბიოსფეროში შედის თერმული დაბინძურება.
ენერგეტიკული ობიექტების დაბინძურება და ნარჩენები გაზის, თხევადი და მყარი ფაზების სახით ნაწილდება ორ ნაკადად: ერთი იწვევს გლობალურ ცვლილებებს, ხოლო მეორე იწვევს რეგიონულ და ლოკალურ ცვლილებებს. იგივე ითქმის ეკონომიკის სხვა სექტორებში, მაგრამ მაინც ენერგეტიკა და წიაღისეული საწვავის წვა რჩება ძირითადი გლობალური დამაბინძურებლების წყაროდ. ისინი შედიან ატმოსფეროში და მათი დაგროვების გამო იცვლება ატმოსფეროს მცირე გაზის კომპონენტების, მათ შორის სათბურის გაზების კონცენტრაცია. ატმოსფეროში გაჩნდა აირები, რომლებიც მანამდე პრაქტიკულად არ იყო მასში - ქლოროფტორკარბონები. ეს არის გლობალური დამაბინძურებლები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სათბურის ეფექტი და ამავდროულად მონაწილეობენ სტრატოსფერული ოზონის ეკრანის განადგურებაში.
ამრიგად, უნდა აღინიშნოს, რომ დღევანდელ ეტაპზე თბოელექტროსადგურები ატმოსფეროში გამოყოფენ ყველა სახიფათო სამრეწველო ნარჩენების საერთო რაოდენობის დაახლოებით 20%-ს. ისინი მნიშვნელოვნად იმოქმედებენ მათი ადგილმდებარეობის არეალის გარემოზე და მთლიანობაში ბიოსფეროს მდგომარეობაზე. ყველაზე მავნეა დაბალი ხარისხის საწვავზე მომუშავე კონდენსატორული ელექტროსადგურები. ასე რომ, სადგურზე 1 საათის განმავლობაში დაწვისას 1060 ტონა დონეცკის ქვანახშირი, 34,5 ტონა წიდა ამოღებულია ქვაბების ღუმელებიდან, 193,5 ტონა ნაცარი ამოღებულია ელექტროსტატიკური ნალექის ბუნკერებიდან, რომლებიც ასუფთავებენ გაზებს 99% -ით და 10 მლნ. მ 3 გამოიყოფა ატმოსფეროში მილებიდან გამონაბოლქვი აირები. ეს აირები, აზოტისა და ჟანგბადის ნარჩენების გარდა, შეიცავს 2350 ტონა ნახშირორჟანგს, 251 ტონა წყლის ორთქლს, 34 ტონა გოგირდის დიოქსიდს, 9,34 ტონა აზოტის ოქსიდს (დიოქსიდის მხრივ) და 2 ტონა მფრინავ ფერფლს, რომელიც არ არის „დაჭერილი. ” ელექტროსტატიკური ნალექებით.
თბოელექტროსადგურების ნარჩენები და მათი ტერიტორიებიდან ქარიშხლის წყალი, რომელიც დაბინძურებულია ელექტროსადგურების ტექნოლოგიური ციკლის ნარჩენებით და შეიცავს ვანადიუმს, ნიკელს, ფტორს, ფენოლებს და ნავთობპროდუქტებს, როდესაც ჩაედინება წყლის ობიექტებში, შეიძლება გავლენა იქონიოს წყლის ხარისხზე და წყლის ორგანიზმებზე. გარკვეული ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება იწვევს წყალსაცავში დამკვიდრებული ჰაბიტატის პირობების დარღვევას და გავლენას ახდენს წყლის ორგანიზმებისა და ბაქტერიების სახეობრივ შემადგენლობასა და სიმრავლეზე და, საბოლოო ჯამში, შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ობიექტების თვითგაწმენდის პროცესების დარღვევა. დაბინძურებიდან და მათი სანიტარული მდგომარეობის გაუარესებამდე.
საშიშია აგრეთვე წყლის ობიექტების ე.წ. თერმული დაბინძურება მათი მდგომარეობის მრავალფეროვანი დარღვევით. თბოელექტროსადგურები აწარმოებენ ენერგიას გაცხელებული ორთქლით ამოძრავებული ტურბინების გამოყენებით. ტურბინების ექსპლუატაციის დროს აუცილებელია გამონაბოლქვი ორთქლის წყლით გაგრილება, შესაბამისად, წყლის ნაკადი განუწყვეტლივ გადის ელექტროსადგურიდან, რომელიც ჩვეულებრივ თბება 8-12 ° C-ით და ჩაედინება წყალსაცავში. დიდ თბოელექტროსადგურებს დიდი მოცულობის წყალი სჭირდებათ. გახურებულ მდგომარეობაში გამოჰყოფენ 80-90 მ 3/წმ წყალს. ეს ნიშნავს, რომ თბილი წყლის ძლიერი ნაკადი მუდმივად მიედინება წყალსაცავში, დაახლოებით მდინარე მოსკოვის მასშტაბით.
თბილი "მდინარის" შესართავთან წარმოქმნილი გათბობის ზონა არის წყალსაცავის ერთგვარი მონაკვეთი, რომელშიც ტემპერატურა მაქსიმალურია ჩაღვრის ადგილზე და მცირდება მისგან დაშორებით. დიდი თბოელექტროსადგურების გათბობის ზონები რამდენიმე ათეული კვადრატული კილომეტრის ფართობს იკავებს. ზამთარში პოლინიაები წარმოიქმნება გაცხელებულ ზონაში (ჩრდილოეთ და შუა განედებში). ზაფხულის თვეებში გაცხელებულ ზონებში ტემპერატურა დამოკიდებულია მიმღები წყლის ბუნებრივ ტემპერატურაზე. თუ წყალსაცავში წყლის ტემპერატურა 20 °C-ია, მაშინ გათბობის ზონაში მას შეუძლია მიაღწიოს 28-32 °C-ს.
წყალსაცავში ტემპერატურის მატების და მათი ბუნებრივი ჰიდროთერმული რეჟიმის დარღვევის შედეგად, ძლიერდება წყლის „აყვავების“ პროცესები, მცირდება გაზების წყალში დაშლის უნარი, იცვლება წყლის ფიზიკური თვისებები, ყველა ქიმიური. და მასში მიმდინარე ბიოლოგიური პროცესები დაჩქარებულია და ა.შ. გათბობის ზონაში მცირდება წყლის გამჭვირვალობა, იზრდება pH, იზრდება ადვილად დაჟანგული ნივთიერებების დაშლის სიჩქარე. ასეთ წყალში ფოტოსინთეზის სიჩქარე საგრძნობლად მცირდება.
2. ჰიდროენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
ჰიდროენერგეტიკული რესურსების ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი საწვავ-ენერგო რესურსებთან შედარებით არის მათი უწყვეტი განახლება. ჰესებისთვის საწვავის საჭიროების ნაკლებობა განაპირობებს ჰესებში გამომუშავებული ელექტროენერგიის დაბალ ღირებულებას. ამიტომ ჰესების მშენებლობას, მიუხედავად 1 კვტ დადგმულ სიმძლავრეზე მნიშვნელოვანი კონკრეტული კაპიტალური ინვესტიციებისა და მშენებლობის ხანგრძლივი პერიოდისა, მიენიჭა და ენიჭება დიდი მნიშვნელობა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ეს დაკავშირებულია ელექტრო ინტენსიური მრეწველობის განლაგებასთან.
ჰიდროელექტროსადგური არის სტრუქტურებისა და აღჭურვილობის კომპლექსი, რომლის საშუალებითაც წყლის ნაკადის ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად. ჰიდროელექტროსადგური შედგება ჰიდრავლიკური სტრუქტურების სერიისგან, რომლებიც უზრუნველყოფენ წყლის ნაკადის აუცილებელ კონცენტრაციას და წნევის შექმნას, და ენერგეტიკული მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის წნევის ქვეშ მოძრავი წყლის ენერგიას მექანიკურ ბრუნვის ენერგიად, რომელიც, თავის მხრივ, გარდაიქმნება. ელექტრული ენერგია.
მიუხედავად ჰიდრორესურსებიდან მიღებული ენერგიის შედარებით იაფია, მათი წილი ენერგეტიკულ ბალანსში თანდათან მცირდება. ეს განპირობებულია როგორც ყველაზე იაფი რესურსების ამოწურვით, ასევე დაბლობის წყალსაცავების დიდი ტერიტორიული სიმძლავრით. ითვლება, რომ მომავალში ჰიდროელექტროენერგიის მსოფლიო წარმოება არ აღემატება მთლიანი რაოდენობის 5%-ს.
ჰესებზე მიღებული ენერგიის წილის შემცირების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მიზეზია ჰიდრავლიკური ნაგებობების მშენებლობისა და ექსპლუატაციის ყველა ეტაპის ძლიერი გავლენა გარემოზე (ცხრილი 3).
სხვადასხვა კვლევების მიხედვით, ჰიდროენერგეტიკის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ზემოქმედება გარემოზე არის ნაყოფიერი (წყლის) მიწის დიდი ტერიტორიების გასხვისება წყალსაცავებისთვის. რუსეთში, სადაც ელექტროენერგიის არაუმეტეს 20% იწარმოება ჰიდრო რესურსების გამოყენებით, ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისას მინიმუმ 6 მილიონი ჰექტარი მიწა დაიტბორა. მათ ადგილას განადგურდა ბუნებრივი ეკოსისტემები.
მიწისქვეშა წყლების დონის აწევის შედეგად წყალსატევების მახლობლად მიწის მნიშვნელოვანი ტერიტორიები განიცდის დატბორვას. ეს მიწები, როგორც წესი, ჭარბტენიანთა კატეგორიას მიეკუთვნება. ბრტყელ პირობებში, დატბორილი მიწები შეიძლება იყოს დატბორილის 10% ან მეტი. მიწებისა და მათი ეკოსისტემების განადგურება ასევე ხდება წყლის მიერ მათი განადგურების (აბრაზიის) შედეგად სანაპირო ზოლის ფორმირებისას. აბრაზიული პროცესები, როგორც წესი, გრძელდება ათწლეულების განმავლობაში, რაც იწვევს ნიადაგის დიდი მასების დამუშავებას, წყლის დაბინძურებას და წყალსაცავების დალექვას. ამრიგად, წყალსაცავების მშენებლობა დაკავშირებულია მდინარეების ჰიდროლოგიური რეჟიმის, მათი ეკოსისტემების და ჰიდრობიონტების სახეობრივი შემადგენლობის მკვეთრ დარღვევასთან.
წყალსაცავებში მკვეთრად იზრდება წყლების დათბობა, რაც აძლიერებს ჟანგბადის დაკარგვას და თერმული დაბინძურებით გამოწვეულ სხვა პროცესებს. ეს უკანასკნელი, ბიოგენური ნივთიერებების დაგროვებასთან ერთად, ქმნის პირობებს წყლის ობიექტების ჭარბი ზრდისა და წყალმცენარეების, მათ შორის მომწამვლელი მოლურჯო-მწვანეთა, ინტენსიური განვითარებისათვის. ამ მიზეზების გამო, ისევე როგორც წყლების ნელი განახლების გამო, მკვეთრად მცირდება მათი თვითგაწმენდის უნარი.
წყლის ხარისხის გაუარესება იწვევს მისი მრავალი მოსახლის სიკვდილს. იზრდება თევზის მარაგების სიხშირე, განსაკუთრებით მგრძნობელობა ჰელმინთების მიმართ. დაქვეითებულია წყლის გარემოში მცხოვრებთა გემოვნური თვისებები.
ირღვევა თევზის მიგრაციის გზები, ნადგურდება საკვების ადგილები, ქვირითის ადგილები და ა.შ. ვოლგამ მასზე ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის აშენების შემდეგ დიდწილად დაკარგა კასპიის ზუთხის ქვირითის მნიშვნელობა.
საბოლოო ჯამში, წყალსაცავებით დაბლოკილი მდინარის სისტემები სატრანზიტო სისტემებიდან გადაიქცევა ტრანზიტ-აკუმულაციური სისტემებად. ბიოგენური ნივთიერებების გარდა, აქ გროვდება მძიმე ლითონები, რადიოაქტიური ელემენტები და მრავალი პესტიციდი ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობით. აკუმულაციური პროდუქტები პრობლემურს ხდის წყალსაცავის მიერ დაკავებული ტერიტორიების ლიკვიდაციის შემდეგ გამოყენებას.
წყალსაცავები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ატმოსფერულ პროცესებზე. მაგალითად, არიდულ (მშრალ) რეგიონებში, წყალსაცავის ზედაპირიდან აორთქლება ათჯერ აღემატება აორთქლებას თანაბარი მიწის ზედაპირიდან.
ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითება და ნისლიანი ფენომენების ზრდა დაკავშირებულია აორთქლების გაზრდასთან. განსხვავება წყალსაცავებისა და მიმდებარე მიწის თერმული ბალანსებს შორის განაპირობებს ადგილობრივი ქარების ფორმირებას, როგორიცაა ნიავი. ეს, ისევე როგორც სხვა ფენომენები, იწვევს ეკოსისტემების ცვლილებას (არა ყოველთვის დადებითი), ამინდის ცვლილებას. ზოგიერთ შემთხვევაში, წყალსაცავების მიდამოში, საჭიროა სოფლის მეურნეობის მიმართულების შეცვლა. მაგალითად, ჩვენი ქვეყნის სამხრეთ რეგიონებში ზოგიერთ სითბოს მოყვარულ კულტურას (ნესვს) მომწიფების დრო არ აქვს, იზრდება მცენარეების სიხშირე და უარესდება პროდუქციის ხარისხი.
ჰიდრავლიკური მშენებლობის ხარჯები გარემოსთვის შესამჩნევად დაბალია მთიან რეგიონებში, სადაც რეზერვუარები ჩვეულებრივ მცირე ფართობია. თუმცა, სეისმურ მთიან რაიონებში წყალსაცავებს შეუძლიათ მიწისძვრების პროვოცირება. იზრდება მეწყრების ალბათობა და კატასტროფების ალბათობა კაშხლების შესაძლო ნგრევის შედეგად. ამრიგად, 1960 წელს ინდოეთში (გუჯარატის შტატი) კაშხლის გარღვევის შედეგად წყალმა 15000 ადამიანის სიცოცხლე შეიწირა.
წყლის ენერგიის გამოყენების ტექნოლოგიის სპეციფიკიდან გამომდინარე, ჰიდროელექტროსადგურები გარდაქმნის ბუნებრივ პროცესებს ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. მაგალითად, ჰიდროელექტროსადგურის რეზერვუარი (ან რეზერვუარების სისტემა ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის შემთხვევაში) შეიძლება არსებობდეს ათეულობით და ასობით წლის განმავლობაში, ხოლო ბუნებრივი წყლის ნაკადის ადგილას წარმოიქმნება ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტი ხელოვნური რეგულირებით. ბუნებრივი პროცესები - ბუნებრივ-ტექნიკური სისტემა (NTS). ამ შემთხვევაში, ამოცანა მცირდება ისეთი PTS-ის ჩამოყალიბებამდე, რომელიც უზრუნველყოფს კომპლექსის საიმედო და ეკოლოგიურად უსაფრთხო ფორმირებას. ამავდროულად, PTS-ის ძირითად ქვესისტემებს შორის თანაფარდობა (ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტი და ბუნებრივი გარემო) შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს არჩეული პრიორიტეტების მიხედვით - ტექნიკური, გარემოსდაცვითი, სოციალურ-ეკონომიკური და ა.შ., და გარემოსდაცვითი პრინციპიდან გამომდინარე. უსაფრთხოება შეიძლება ჩამოყალიბდეს, მაგალითად, როგორც შექმნილი PTS-ის გარკვეული სტაბილური მდგომარეობის შენარჩუნება.
ტერიტორიების დატბორვის შემცირების ეფექტური გზაა კასკადში ჰესების რაოდენობის გაზრდა ყოველ ეტაპზე წნევის და, შესაბამისად, წყალსაცავის ზედაპირის შემცირებით.
ჰიდროენერგეტიკის კიდევ ერთი ეკოლოგიური პრობლემა დაკავშირებულია წყლის გარემოს ხარისხის შეფასებასთან. წყლის ამჟამინდელი დაბინძურება გამოწვეულია არა ჰიდროელექტროსადგურებში ელექტროენერგიის გამომუშავების ტექნოლოგიური პროცესებით (ჰიდროელექტროსადგურების ჩამდინარე წყლებიდან მომდინარე დაბინძურების მოცულობა არის ეკონომიკური კომპლექსის დაბინძურების მთლიანი მასის უმნიშვნელო ნაწილი), არამედ სანიტარულ-ტექნიკური სამუშაოების უხარისხობა რეზერვუარების შექმნისა და დაუმუშავებელი ჩამდინარე წყლების წყლის ობიექტებში ჩაშვებისას.
მდინარეების მიერ მოტანილი საკვები ნივთიერებების უმეტესობა ინახება წყალსაცავებში. თბილ ამინდში წყალმცენარეებს შეუძლიათ მასებით გამრავლება საკვები ნივთიერებებით მდიდარი, ანუ ევტროფიული წყალსაცავის ზედაპირულ ფენებში. ფოტოსინთეზის დროს წყალმცენარეები მოიხმარენ საკვებ ნივთიერებებს რეზერვუარიდან და გამოიმუშავებენ დიდი რაოდენობით ჟანგბადს. მკვდარი წყალმცენარეები წყალს აძლევენ უსიამოვნო სუნს და გემოს, ფსკერს ფარავს სქელი ფენით და ხელს უშლის ადამიანებს წყალსაცავის ნაპირებზე დასვენებას.
წყალსაცავის შევსებიდან პირველ წლებში მასში ჩნდება ბევრი დაშლილი მცენარეულობა და „ახალ“ ნიადაგს შეუძლია მკვეთრად შეამციროს ჟანგბადის დონე წყალში. ორგანული ნივთიერებების გახრწნამ შეიძლება გამოიწვიოს დიდი რაოდენობით სათბურის გაზების - მეთანისა და ნახშირორჟანგის გამოყოფა.
ჰესების გარემოზე ზემოქმედების გათვალისწინებით, მაინც უნდა აღინიშნოს ჰესების სიცოცხლის გადარჩენის ფუნქცია. ამრიგად, ყოველი მილიარდი კვტ/სთ ელექტროენერგიის გამომუშავება ჰიდროელექტროსადგურებში თბოელექტროსადგურების ნაცვლად იწვევს სიკვდილიანობის შემცირებას წელიწადში 100-226 ადამიანით.
3. ბირთვული ენერგიის პრობლემები
ბირთვული ენერგია ამჟამად ყველაზე პერსპექტიულად შეიძლება ჩაითვალოს. ეს გამოწვეულია როგორც ბირთვული საწვავის შედარებით დიდი მარაგით, ასევე გარემოზე ნაზი ზემოქმედებით. უპირატესობებში ასევე შედის ატომური ელექტროსადგურის აშენების შესაძლებლობა რესურსების საბადოებთან მიბმულობის გარეშე, რადგან მათი ტრანსპორტირება არ საჭიროებს მნიშვნელოვან ხარჯებს მცირე მოცულობის გამო. საკმარისია ითქვას, რომ 0,5 კგ ატომური საწვავი შესაძლებელს ხდის იმდენი ენერგიის მიღებას, რამდენიც 1000 ტონა ნახშირის წვისას.
ცნობილია, რომ პროცესები, რომლებიც საფუძვლად უდევს ატომურ ელექტროსადგურებში ენერგიის წარმოებას - ატომური ბირთვების დაშლის რეაქციები - ბევრად უფრო საშიშია, ვიდრე, მაგალითად, წვის პროცესები. სწორედ ამიტომ, პირველად ინდუსტრიული განვითარების ისტორიაში, ბირთვული ენერგია ახორციელებს მაქსიმალური უსაფრთხოების პრინციპს მაქსიმალური პროდუქტიულობის დროს ენერგიის გენერირებისას.
ყველა ქვეყანაში ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის მრავალწლიანი გამოცდილება აჩვენებს, რომ მათ არ აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა გარემოზე. 2000 წლისთვის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის საშუალო ხანგრძლივობა 20 წელი იყო. ა.
მაგიდაზე. 4-ში წარმოდგენილია ატომური ელექტროსადგურების და თბოელექტროსადგურების შედარებითი მონაცემები საწვავის მოხმარებისა და გარემოს დაბინძურების შესახებ წლის განმავლობაში 1000 მგვტ სიმძლავრეზე.
საწვავის მოხმარება და გარემოს დაბინძურება
ატომური ელექტროსადგურების ნორმალური მუშაობის დროს რადიოაქტიური ელემენტების გამოყოფა გარემოში უკიდურესად უმნიშვნელოა. საშუალოდ, ისინი 2-4-ჯერ ნაკლებია იმავე სიმძლავრის თბოელექტროსადგურებზე.
1986 წლის მაისისთვის მსოფლიოში მოქმედმა 400 ელექტროსადგურმა და ელექტროენერგიის 17%-ზე მეტს უზრუნველყოფდა რადიოაქტიურობის ბუნებრივი ფონი არაუმეტეს 0,02%-ით გაზარდა. ჩვენს ქვეყანაში ჩერნობილის კატასტროფამდე არცერთ ინდუსტრიას არ ჰქონდა ინდუსტრიული დაზიანებების დაბალი დონე, ვიდრე ატომური ელექტროსადგურები. ტრაგედიამდე 30 წლით ადრე ავარიის შედეგად 17 ადამიანი დაიღუპა და არც მაშინ რადიაციული მიზეზების გამო. 1986 წლის შემდეგ, ატომური ელექტროსადგურების ძირითადი ეკოლოგიური საფრთხე დაიწყო ავარიის შესაძლებლობასთან ასოცირებული. მიუხედავად იმისა, რომ მათი ალბათობა თანამედროვე ატომურ ელექტროსადგურებზე დაბალია, არ არის გამორიცხული. ამ ტიპის ყველაზე დიდი ავარიები მოიცავს ავარიას, რომელიც მოხდა ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურის მეოთხე ბლოკში.
სხვადასხვა წყაროების მიხედვით, დაშლის პროდუქტების მთლიანი გამოშვება რეაქტორში შემავალი პროდუქტებისგან მერყეობდა 3,5%-დან (63 კგ) 28%-მდე (50 ტონა). შედარებისთვის უნდა აღინიშნოს, რომ ჰიროშიმაზე ჩამოგდებულმა ბომბმა მხოლოდ 740 გ რადიოაქტიური მასალა მიიღო.
ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარი ავარიის შედეგად, 2000-ზე მეტ შტატს მოცული ტერიტორია 2000 კმ-ზე მეტი რადიუსში, დაექვემდებარა რადიოაქტიური დაბინძურებას. ყოფილი სსრკ-ის საზღვრებში დაზარალდა 11 რეგიონი, სადაც 17 მილიონი ადამიანი ცხოვრობს. დაბინძურებული ტერიტორიების საერთო ფართობი აღემატება 8 მილიონ ჰექტარს, ანუ 80 000 კმ 2-ს. რუსეთში ყველაზე მეტად ბრიანსკის, კალუგის, ტულასა და ორიოლის რეგიონები დაზარალდნენ. დაბინძურების ადგილებია ბელგოროდში, რიაზანში, სმოლენსკში, ლენინგრადში და სხვა რეგიონებში. შემთხვევის შედეგად 31 ადამიანი დაიღუპა და 200-ზე მეტმა მიიღო რადიაციის დოზა, რამაც გამოიწვია რადიაციული დაავადება. ყველაზე საშიში (30 კმ) ზონიდან ავარიისთანავე 115 ათასი ადამიანის ევაკუაცია განხორციელდა. იზრდება მსხვერპლთა და ევაკუირებული მოსახლეობის რაოდენობა, ფართოვდება დაბინძურების ზონა ქარის, ხანძრის, ტრანსპორტის და ა.შ. რადიოაქტიური ნივთიერებების გადაადგილების შედეგად. ავარიის შედეგები გავლენას მოახდენს რამდენიმე თაობის სიცოცხლეზე.
ბევრ შტატში ჩერნობილის ავარიის შემდეგ, საზოგადოების მოთხოვნით, ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობის პროგრამები დროებით შეჩერდა ან შემცირდა, მაგრამ ბირთვული ენერგია განაგრძობდა განვითარებას 32 ქვეყანაში.
ახლა დაიწყო დისკუსიები ბირთვული ენერგიის დასაშვებობაზე ან მიუღებლობაზე, ცხადი გახდა, რომ მსოფლიო არ შეიძლება კიდევ ერთხელ ჩაიძიროს სიბნელეში ან შეეგუოს ნახშირორჟანგის და სხვა წიაღისეული საწვავის წვის პროდუქტების ატმოსფეროზე უკიდურესად საშიშ ეფექტებს. ადამიანისთვის საზიანო. უკვე 1990 წელს ქსელში 10 ახალი ატომური ელექტროსადგური იყო მიერთებული. ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობა არ ჩერდება: 1999 წლის ბოლოსთვის მსოფლიოში მოქმედი იყო 436 ატომური ელექტროსადგური, 1998 წელს რეგისტრირებული 434-თან შედარებით. მსოფლიოში მოქმედი ელექტროსადგურების ჯამური ელექტროენერგია დაახლოებით არის. 335 GW (1 GW = 1000 MW = 10 9 W ). მოქმედი ატომური ელექტროსადგურები ფარავს მსოფლიოს ენერგეტიკული მოთხოვნილების 7%-ს და მათი წილი მსოფლიოში ელექტროენერგიის წარმოებაში 17%-ია. მხოლოდ დასავლეთ ევროპაში ატომური ელექტროსადგურები აწარმოებენ მთლიანი ელექტროენერგიის საშუალოდ დაახლოებით 50%-ს.
თუ ჩვენ ახლა შევცვლით მსოფლიოში მოქმედ ყველა ატომურ ელექტროსადგურს თბოსადგურებით, გლობალური ეკონომიკა, მთელი ჩვენი პლანეტა და თითოეული ადამიანი ინდივიდუალურად, გამოუსწორებელ ზიანს აყენებს. ეს დასკვნა ემყარება იმ ფაქტს, რომ ატომურ ელექტროსადგურებში ენერგიის გამომუშავება ერთდროულად აფერხებს ყოველწლიურად 2300 მილიონ ტონამდე ნახშირორჟანგის, 80 მილიონი ტონა გოგირდის დიოქსიდის და 35 მილიონი ტონა აზოტის ოქსიდების გამოყოფას დედამიწის ატმოსფეროში შემცირებით. თბოელექტროსადგურებში დამწვარი წიაღისეული საწვავის რაოდენობა. გარდა ამისა, წვის დროს ორგანული საწვავი (ქვანახშირი, ზეთი) ატმოსფეროში ათავისუფლებს უზარმაზარ რაოდენობას რადიოაქტიურ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიცავს ძირითადად რადიუმის იზოტოპებს ნახევარგამოყოფის პერიოდით დაახლოებით 1600 წელი! ამ შემთხვევაში შეუძლებელი იქნებოდა ყველა ამ საშიში ნივთიერების ატმოსფეროდან ამოღება და დედამიწის მოსახლეობის დაცვა მათი ზემოქმედებისგან. აქ არის მხოლოდ ერთი კონკრეტული მაგალითი. შვედეთში Barsebæk-1 ატომური ელექტროსადგურის დახურვამ განაპირობა ის, რომ შვედეთმა დაიწყო ელექტროენერგიის იმპორტი დანიიდან პირველად ბოლო 30 წლის განმავლობაში. ამის გარემოსდაცვითი შედეგები შემდეგია: დანიაში ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურებზე დაიწვა დამატებით თითქმის 350 ათასი ტონა ქვანახშირი რუსეთიდან და პოლონეთიდან, რამაც გამოიწვია ნახშირორჟანგის ემისიების ზრდა 4 მილიონი ტონით (!) თითოზე. წელიწადში და შვედეთის მთელ სამხრეთ ნაწილში მოხვედრილი მჟავა წვიმის რაოდენობის მნიშვნელოვანი ზრდა.
ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობა დიდი ქალაქებიდან 30-35 კმ-ის დაშორებით მიმდინარეობს. ადგილი უნდა იყოს კარგად ვენტილირებადი, არ დაიტბოროს წყალდიდობის დროს. ატომური ელექტროსადგურის ირგვლივ გათვალისწინებულია ადგილი სანიტარული დაცვის ზონისთვის, რომელშიც მოსახლეობას ცხოვრება ეკრძალება.
რუსეთის ფედერაციაში ცხრა ატომურ ელექტროსადგურზე ამჟამად ფუნქციონირებს 29 ელექტროსადგური, რომელთა ჯამური დადგმული ელექტრო სიმძლავრეა 21,24 გვ. 1995-2000 წლებში რუსეთში ატომური ელექტროსადგურები წარმოქმნიან ქვეყანაში ელექტროენერგიის მთლიანი წარმოების 13%-ზე მეტს, ახლა კი - 14,4%-ს. ატომური ელექტროსადგურების ჯამური დადგმული სიმძლავრის მიხედვით, რუსეთი მეხუთე ადგილზეა აშშ-ს, საფრანგეთის, იაპონიის და გერმანიის შემდეგ. ამჟამად ქვეყნის ატომური ელექტროსადგურების მიერ გამომუშავებული 100 მილიარდ კვტ/სთ-ზე მეტი მნიშვნელოვანი და აუცილებელი წვლილი შეაქვს მისი ევროპული ნაწილის ენერგომომარაგებაში - მთელი გამომუშავებული ელექტროენერგიის 22%. ატომურ ელექტროსადგურებში წარმოებული ელექტროენერგია 30%-ზე მეტი იაფია, ვიდრე წიაღისეული საწვავის გამოყენებით თბოელექტროსადგურებში.
მოქმედი ატომური ელექტროსადგურების უსაფრთხოება რუსეთის ატომური ენერგიის ინდუსტრიის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა. რუსეთში ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობის, რეკონსტრუქციისა და მოდერნიზაციის ყველა გეგმა ხორციელდება მხოლოდ თანამედროვე მოთხოვნებისა და სტანდარტების გათვალისწინებით. რუსული ატომური ელექტროსადგურების მოქმედი ძირითადი აღჭურვილობის მდგომარეობის შესწავლამ აჩვენა, რომ სავსებით შესაძლებელია მისი მომსახურების ვადის გახანგრძლივება მინიმუმ 5-10 წლით. უფრო მეტიც, თითოეული ელექტროსადგურისთვის შესაბამისი სამუშაოების შესრულების წყალობით, უსაფრთხოების მაღალი დონის შენარჩუნებით.
1998 წელს რუსეთში ბირთვული ენერგიის შემდგომი განვითარების უზრუნველსაყოფად მიღებულ იქნა "რუსეთის ფედერაციაში ბირთვული ენერგიის განვითარების პროგრამა 1998-2000 წლებში". ხოლო 2010 წლამდე პერიოდისთვის“. იგი აღნიშნავს, რომ 1999 წელს რუსეთის ატომურმა ელექტროსადგურებმა გამოიმუშავეს 16%-ით მეტი ენერგია, ვიდრე 1998 წელს. ამ რაოდენობის ენერგიის წარმოებისთვის თბოსადგურებზე საჭიროა 36 მილიარდი მ 3 გაზი 2,5 მილიარდი დოლარის საექსპორტო ღირებულებით. ქვეყანაში ენერგიის მოხმარების 90%-იანი მატება უზრუნველყოფილი იყო მისი ატომური ელექტროსადგურების გამომუშავებით.
მსოფლიო ბირთვული ენერგიის განვითარების პერსპექტივების შეფასებისას, ავტორიტეტული საერთაშორისო ორგანიზაციების უმეტესობა, რომლებიც მონაწილეობენ გლობალური საწვავის და ენერგეტიკული პრობლემების შესწავლაში, ვარაუდობენ, რომ 2010-2020 წწ. მსოფლიოში კვლავ გაიზრდება ატომური ელექტროსადგურების ფართომასშტაბიანი მშენებლობის საჭიროება. რეალისტური ვერსიით ვარაუდობენ, რომ XXI საუკუნის შუა ხანებში. 50-მდე ქვეყანას ექნება ბირთვული ენერგია. ამავდროულად, მსოფლიოში ატომური ელექტროსადგურების ჯამური დადგმული ელექტრო სიმძლავრე 2020 წლისთვის თითქმის გაორმაგდება და მიაღწევს 570 გიგავატს, ხოლო 2050 წლისთვის 1100 გიგავატს.
4. თანამედროვე ენერგეტიკის პრობლემების გადაჭრის რამდენიმე გზა
უდავოა, რომ უახლოეს მომავალში თერმული ენერგია დარჩება დომინანტი მსოფლიოსა და ცალკეული ქვეყნების ენერგეტიკულ ბალანსში. ენერგიის წარმოებაში ნახშირის და სხვა სახის ნაკლებად სუფთა საწვავის წილის გაზრდის დიდი ალბათობაა. ამასთან დაკავშირებით განვიხილავთ მათი გამოყენების რამდენიმე ხერხს და მეთოდს, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედება. ეს მეთოდები ძირითადად ეფუძნება საწვავის მომზადების ტექნოლოგიების გაუმჯობესებას და სახიფათო ნარჩენების დაგროვებას. მათ შორისაა შემდეგი:
1. საწმენდი მოწყობილობების გამოყენება და გაუმჯობესება. ამჟამად, ბევრი თბოელექტროსადგური იღებს ძირითადად მყარ ემისიებს სხვადასხვა ტიპის ფილტრების გამოყენებით. გოგირდის დიოქსიდი, ყველაზე აგრესიული დამაბინძურებელი ნივთიერება, არ არის დაჭერილი ბევრ თბოსადგურზე ან შეიწოვება შეზღუდული რაოდენობით. ამავდროულად, არის თბოელექტროსადგურები (აშშ, იაპონია), რომლებიც ახორციელებენ თითქმის სრულ გაწმენდას როგორც ამ დამაბინძურებლებისგან, ასევე აზოტის ოქსიდებისა და სხვა მავნე დამაბინძურებლებისგან. ამისთვის გამოიყენება სპეციალური გოგირდის (გოგირდის დიოქსიდის და ტრიოქსიდის დასაჭერად) და დენიტრიფიკაციის (აზოტის ოქსიდების დასაჭერად) დანადგარები. გოგირდისა და აზოტის ყველაზე ფართოდ დაჭერილი ოქსიდები წარმოიქმნება გრიპის აირების გავლით ამიაკის ხსნარში. ასეთი პროცესის საბოლოო პროდუქტებია ამონიუმის ნიტრატი, რომელიც გამოიყენება როგორც მინერალური სასუქი, ან ნატრიუმის სულფიტის ხსნარი (ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის). ასეთი დანადგარები იჭერს გოგირდის ოქსიდების 96%-მდე და აზოტის ოქსიდების 80%-ზე მეტს. ამ გაზებისგან გაწმენდის სხვა მეთოდებიც არსებობს.
2. გოგირდის ნაერთების ატმოსფეროში შეღწევის შემცირება ქვანახშირისა და სხვა საწვავის (ნავთობი, გაზი, ნავთობის ფიქალი) წინასწარი გოგირდის (გოგირდიზაციის) გზით ქიმიური ან ფიზიკური მეთოდებით. ეს მეთოდები შესაძლებელს ხდის საწვავიდან გოგირდის 50-დან 70%-მდე ამოღებას მის წვამდე.
3. გარემოში დაბინძურების ნაკადის შემცირების ან სტაბილიზაციის დიდი და რეალური შესაძლებლობები დაკავშირებულია ენერგიის დაზოგვასთან. ასეთი შესაძლებლობები განსაკუთრებით დიდია მიღებული პროდუქტების ენერგეტიკული ინტენსივობის შემცირების გამო. მაგალითად, შეერთებულ შტატებში გამომუშავების ერთეულზე საშუალოდ 2-ჯერ ნაკლები ენერგია იხარჯებოდა, ვიდრე ყოფილ სსრკ-ში. იაპონიაში ეს მოხმარება სამჯერ ნაკლები იყო. ენერგიის დაზოგვა არანაკლებ რეალურია პროდუქციის ლითონის მოხმარების შემცირებით, მათი ხარისხის გაუმჯობესებით და პროდუქციის სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდით. იმედის მომცემია ენერგიის დაზოგვა მეცნიერების ინტენსიურ ტექნოლოგიებზე გადასვლით, რომლებიც დაკავშირებულია კომპიუტერის და სხვა დაბალი დენის მოწყობილობების გამოყენებასთან.
4. არანაკლებ მნიშვნელოვანია ენერგიის დაზოგვის შესაძლებლობები ყოველდღიურ ცხოვრებაში და სამსახურში შენობების საიზოლაციო თვისებების გაუმჯობესებით. ენერგიის რეალური დაზოგვა ხდება ინკანდესენტური ნათურების დაახლოებით 5% ეფექტურობის ფლუორესცენტური ნათურებით ჩანაცვლებით, რომელთა ეფექტურობა რამდენჯერმე მაღალია. უკიდურესად უაზროა ელექტროენერგიის გამოყენება სითბოს გამომუშავებისთვის. მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ თბოელექტროსადგურებში ელექტროენერგიის წარმოება დაკავშირებულია თბოენერგიის დაახლოებით 60-65%-ის დანაკარგთან, ხოლო ატომურ ელექტროსადგურებში - ენერგიის მინიმუმ 70%-ის დაკარგვასთან. ენერგია ასევე იკარგება, როდესაც იგი გადადის სადენებით დისტანციაზე. აქედან გამომდინარე, საწვავის პირდაპირი წვა სითბოს, განსაკუთრებით გაზის წარმოებისთვის, ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე მისი გადაქცევა ელექტროენერგიად და შემდეგ ისევ სითბოში.
5. საწვავის ეფექტურობა ასევე შესამჩნევად იზრდება თბოელექტროსადგურზე თბოელექტროსადგურის ნაცვლად მისი გამოყენებისას. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ენერგიის მოპოვების ობიექტები უფრო ახლოს არის მისი მოხმარების ადგილებთან და ამით მცირდება დისტანციაზე გადაცემასთან დაკავშირებული დანაკარგები. ელექტროენერგიასთან ერთად, CHP-ის ქარხნები იყენებენ სითბოს, რომელიც ითვისება გამაგრილებელი აგენტებით. ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს წყლის გარემოს თერმული დაბინძურების ალბათობას. ყველაზე ეკონომიურია ენერგიის მიღება მცირე ელექტროსადგურებში (იოგენაცია) პირდაპირ შენობებში. ამ შემთხვევაში სითბოს და ელექტროენერგიის დანაკარგი მცირდება მინიმუმამდე. ცალკეულ ქვეყნებში ასეთი მეთოდები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება.
დასკვნა
ამიტომ შევეცადე დღეს ისეთი აქტუალური თემის ყველა ასპექტი გამეშუქებინა, როგორიცაა „ენერგეტიკის განვითარებასთან დაკავშირებული ეკოლოგიური პრობლემები“. წარმოდგენილი მასალიდან უკვე ვიცოდი რაღაც, მაგრამ რაღაცას პირველად წავაწყდი.
დასასრულს, მინდა დავამატო, რომ ეკოლოგიური პრობლემები მსოფლიოს გლობალურ პრობლემებს შორისაა. პოლიტიკური, ეკონომიკური, იდეოლოგიური, სამხედრო დიქტატურები შეცვალა უფრო სასტიკმა და დაუნდობელმა დიქტატურამ - ბიოსფეროს შეზღუდული რესურსების დიქტატურამ. საზღვრებს დღეს შეცვლილ სამყაროში განსაზღვრავს არა პოლიტიკოსები, არა სასაზღვრო პატრული და არა საბაჟო სამსახური, არამედ რეგიონალური გარემოსდაცვითი ნიმუშები.
თანგამოყენებული ლიტერატურის სია
1. აკიმოვა თ.ა. ეკოლოგია. - მ.: "UNITI", 2000 წ
2. დიაკოვი ა.ფ. ენერგეტიკის განვითარების ძირითადი მიმართულებები რუსეთში. - მ.: "ფენიქსი", 2001 წ
3. კისელევი გ.ვ. ბირთვული ენერგიის განვითარების პრობლემა. - მ.: „ცოდნა“, 1999 წ.
4. ჰვანგ თ.ა. სამრეწველო ეკოლოგია. - მ.: "ფენიქსი", 2003 წ
მსგავსი დოკუმენტები
საწვავის და ენერგეტიკული კომპლექსის სტრუქტურა: ნავთობი, ქვანახშირი, გაზის მრეწველობა, ელექტროენერგეტიკა. ენერგიის გავლენა გარემოზე. დაბინძურების ძირითადი ფაქტორები. ბუნებრივი საწვავის წყაროები. ალტერნატიული ენერგიის გამოყენება.
პრეზენტაცია, დამატებულია 26/10/2013
ელექტროენერგიის გამომუშავების მეთოდები და მასთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი პრობლემები. თბო და ატომური ელექტროსადგურების ეკოლოგიური პრობლემების გადაჭრა. ენერგიის ალტერნატიული წყაროები: მზის, ქარის, მოქცევის, გეოთერმული და ბიომასის ენერგია.
პრეზენტაცია, დამატებულია 31/03/2015
ატომური ელექტროსადგურების გავლენა გარემოზე. წყლის ობიექტების თერმული დაბინძურების პრობლემა. ზოოპლანქტოცენოზების წლიური ეკოლოგიური მოდულაციები ნოვო-ვორონეჟის ატომური ელექტროსადგურის გაგრილების აუზში. წყლის ეკოსისტემების ინტეგრირებული მონიტორინგის საჭიროება.
რეზიუმე, დამატებულია 05/28/2015
ნავთობი და გაზი დანალექი მინერალებია. ხანტი-მანსისკის ავტონომიური ოკრუგის ნავთობისა და გაზის გადამამუშავებელი მრეწველობა. რაიონში ნავთობისა და გაზის მოპოვებასთან დაკავშირებული ეკოლოგიური პრობლემები. ხანტი-მანსის ავტონომიურ ოკრუგში გარემოსდაცვითი პრობლემების გადაჭრის გზები.
რეზიუმე, დამატებულია 17/10/2007
ჩვენი დროის ადგილობრივი, რეგიონული და გლობალური გარემოსდაცვითი პრობლემების არსი. მრეწველობა, როგორც გარემოზე ზემოქმედების ფაქტორი, მისი გავლენა გარემოს სხვადასხვა კომპონენტზე. პრობლემების გადაჭრისა და ბუნების მართვის გაუმჯობესების გზები.
რეზიუმე, დამატებულია 17/12/2009
საწვავი-ენერგეტიკული კომპლექსისა და თბოელექტროსადგურების გარემოზე ზემოქმედებასთან დაკავშირებული ეკოლოგიური პრობლემების ანალიზი. ტექნოგენური ზემოქმედების ბუნება. მავნე ემისიების განაწილების დონეები. მოთხოვნები ეკოლოგიურად სუფთა თბოელექტროსადგურების მიმართ.
რეზიუმე, დამატებულია 20/11/2010
ადამიანის გავლენა გარემოზე. ეკოლოგიური პრობლემების საფუძვლები. სათბურის ეფექტი (გლობალური დათბობა): ისტორია, ნიშნები, შესაძლო ეკოლოგიური შედეგები და პრობლემის გადაჭრის გზები. მჟავა ნალექი. ოზონის შრის განადგურება.
საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 15/02/2009
ჩვენი დროის მთავარი ეკოლოგიური პრობლემები. ადამიანების ეკონომიკური საქმიანობის გავლენა ბუნებრივ გარემოზე. სახელმწიფოთა რეგიონებში გარემოსდაცვითი პრობლემების გადაჭრის გზები. ოზონის შრის განადგურება, სათბურის ეფექტი, გარემოს დაბინძურება.
რეზიუმე, დამატებულია 26/08/2014
ქალაქის ეკოლოგიური პრობლემების გადაჭრის გზები: ეკოლოგიური პრობლემები და ტერიტორიის ჰაერის, ნიადაგის, რადიაციის, წყლის დაბინძურება. ეკოლოგიური პრობლემების გადაჭრა: სანიტარიულ სტანდარტებთან მიყვანა, გამონაბოლქვის შემცირება, გადამუშავება.
რეზიუმე, დამატებულია 10/30/2012
ადამიანთა საზოგადოების განვითარებასთან ერთად რეგიონალური ეკოლოგიური კრიზისების ზრდა. ჩვენი დროის დამახასიათებელი ნიშნებია ადამიანის ზემოქმედების გაძლიერება და გლობალიზაცია მის ბუნებრივ გარემოზე. ლითოსფეროს, ჰიდროსფეროს და ატმოსფეროს დაბინძურება.
პირველი ვალდებულების პერიოდის დასრულების შემდეგ კიოტოს პროტოკოლის მექანიზმების გაფართოების პრობლემის ანალიზი
სამაგისტრო სამუშაო
2.3 ენერგეტიკული საჭიროებისთვის საწვავის წვასთან დაკავშირებული ემისიის წყაროების კატეგორიების განსაზღვრა
1996 წლის IPCC-ის განახლებულ სახელმძღვანელოში მოცემულია ძირითადი წყაროების კატეგორიების შემდეგი კლასიფიკაცია:
1) ენერგია. ამ კატეგორიაში შედის RAO EES-ის თბოელექტროსადგურები და თბოელექტროსადგურები, და რეგიონული AO Energos, სამრეწველო თბოელექტროსადგურები, სხვა ელექტროსადგურები, მუნიციპალური და სამრეწველო საქვაბე სახლები, რომლებიც ამარაგებენ ენერგიით საზოგადოებრივ ქსელს ელექტროენერგიითა და სითბოს მიწოდების საჭიროებისთვის რეგიონში, ასევე საწვავის მრეწველობის საწარმოებს. გათვალისწინებულია საწვავის მოხმარება ელექტროენერგიის და სითბოს წარმოებისთვის და საკუთარი საჭიროებისთვის, აგრეთვე დანაკარგები;
2) მრეწველობა და მშენებლობა. საერთო ჯამში, ამ კატეგორიაში შედის რეგიონში მოქმედი ყველა ინდუსტრიის საწარმოები, მათ შორის შავი მეტალურგია, ფერადი მეტალურგია, ქიმიური და ნავთობქიმიური მრეწველობა, მსუბუქი მრეწველობა, საკვები, სატყეო მეურნეობა (ტყის ჭრა) და ხის და მერქნისა და ქაღალდის დამუშავება, მანქანათმშენებლობა, წარმოება. სამშენებლო მასალები და თავად მშენებლობა და ა.შ. მხედველობაში მიიღება ყველა საბოლოო (საკუთარი) ენერგეტიკული საჭიროებისთვის დამწვარი საწვავის მოხმარება საწარმოების (ორგანიზაციების) ყველა ძირითად (საწარმოო) და დამხმარე მაღაზიასა და ობიექტში;
3) ტრანსპორტი. მოიცავს სარკინიგზო, საჰაერო, წყალს, გზას და მილსადენს. გათვალისწინებულია სატრანსპორტო საშუალებების მიერ უშუალოდ დამწვარი საწვავის მოხმარება, ფერმაში ტრანსპორტირებისა და სატრანსპორტო საწარმოების დამხმარე საჭიროებების გამოკლებით;
4) კომუნალური სექტორი მოიცავს სოციალურ მომსახურებას, საქალაქო მეურნეობას, ვაჭრობას, საზოგადოებრივ კვებას და მომსახურებას. გათვალისწინებულია საწარმოების მიერ უშუალოდ დამწვარი საწვავის მოხმარება საბოლოო ენერგეტიკული საჭიროებისთვის;
5) მოსახლეობა. გათვალისწინებულია საყოფაცხოვრებო პირობებში დამწვარი საწვავის მოხმარება სხვადასხვა ენერგეტიკული საჭიროებისთვის;
6) სოფლის მეურნეობა. მხედველობაში მიიღება ნებისმიერი ტიპის ორგანიზაციების მიერ სხვადასხვა სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობისას სტაციონარული და მობილური წყაროებით დამწვარი საწვავის მოხმარება. ეს გამოწვეულია სოფლის მეურნეობაში საწვავის და ენერგიის მოხმარების შესახებ ინფორმაციის შემადგენლობით, რომელიც მიღებულია რუსეთის სტატისტიკაში;
7) სხვა სტაციონარული და მობილური წყაროები. მხედველობაში მიიღება ყველა სხვა საჭიროებისთვის დამწვარი საწვავის მოხმარება, რისთვისაც არის სტატისტიკური ინფორმაცია საწვავის მოხმარების შესახებ, მაგრამ გაუგებარია, რომელ კატეგორიას უნდა მიეკუთვნოს.
UNFCCC ასევე აქვს მთელი რიგი მახასიათებლები სათბურის გაზების ემისიების მფლობელობის საკითხში, რაც განსაკუთრებულად უნდა აღინიშნოს.
ელექტროენერგიის წარმოებიდან ემისიები მთლიანად ეკუთვნის იმ პირს, ვინც გამოიმუშავა (და გაყიდა). ანუ ელექტროენერგიის დაზოგვა არის სათბურის გაზების ემისიების შემცირება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ელექტროსადგური ასევე შედის ემისიების შემცირების პროექტში ან პროგრამაში და შემცირება რეალურად შეინიშნება ქარხანაში.
ემისიები, რომლებიც დაკავშირებულია ბუნკერის საწვავთან, რომელიც გაყიდულია გემებსა და საჰაერო ხომალდებზე, რომლებიც წარმოადგენენ საერთაშორისო სატრანსპორტო საშუალებებს, მოხსენებულია ცალკე და არ შედის ეროვნულ ემისიებში. ანუ ისინი ამ დროისთვის ფაქტობრივად გამორიცხულნი არიან ემისიის კონტროლის სისტემიდან ემისიის მფლობელობის საკითხზე კონსენსუსის მიღწევის შეუძლებლობის გამო (საწვავის გადაზიდვის პორტი, გემის დროშა, გემის რეგისტრაცია და ა.შ.).
ნარჩენების განთავსებასთან და გადამუშავებასთან დაკავშირებული ემისიები ეკუთვნის არა საწარმოებს, რომლებიც აწარმოებენ ნარჩენებს, არამედ ორგანიზაციებს, რომლებიც ჩართულნი არიან ნაგავსაყრელებისა და გამწმენდი ნაგებობების მუშაობაში.
როგორც წესი, იქ სათბურის გაზების ემისიები ფასდება მყარი ან თხევადი ნარჩენების გადამუშავების მთლიანი მონაცემების მიხედვით.
ხის და ხის პროდუქტების წვის ან დაშლის, აგრეთვე სასოფლო-სამეურნეო ნარჩენების (ჩალის და ა.შ.) გამონაბოლქვი ჩაითვლება იმ ადგილას, სადაც ხის მოსავალი იქნა მიღებული და მოსავლის აღების წელს. ამის ძალიან მნიშვნელოვანი შედეგია: პროდუქტების ან ხის ნარჩენების გამოყენება საწვავად არ არის გამონაბოლქვი. ვარაუდობენ, რომ ტყიდან ხის ამოღება უკვე აღირიცხება, როგორც ემისიები ტყის CO 2 მთლიანი ბალანსის გაანგარიშებისას (შთანთქმა მინუს ემისია).
არსებობს პირდაპირი და არაპირდაპირი სათბურის გაზების ემისიები.
პირდაპირი სათბურის გაზების ემისიები არის ემისიები წყაროებიდან, რომლებსაც ფლობს ან აკონტროლებს საწარმო, რომელიც ახორციელებს ინვენტარიზაციას, როგორიცაა ემისიები ქვაბებიდან, საწარმოო და სავენტილაციო დანადგარებიდან ქარხნის ბუხრებიდან, ემისიები საწარმოს საკუთრებაში არსებული მანქანებიდან.
არაპირდაპირი სათბურის გაზების ემისიები არის ემისიები, რომლებიც წარმოიქმნება ამ საწარმოს საქმიანობის შედეგად, მაგრამ მისი კონტროლის მიღმა, მაგალითად: ემისიები ელექტროენერგიის წარმოებიდან, რომელსაც საწარმო ყიდულობს; ემისიები ხელშეკრულებებით შეძენილი პროდუქციის წარმოებიდან; გამონაბოლქვი, რომელიც დაკავშირებულია წარმოებული პროდუქტების გამოყენებასთან. IPCC-ის მეთოდოლოგიის მიხედვით, ინვენტარიზაცია გულისხმობს მხოლოდ პირდაპირი ემისიების გათვალისწინებას. კომპანიის დონის ინვენტარიზაციის მეთოდოლოგიები, როგორიცაა სათბურის გაზების აღრიცხვის პროტოკოლი, რომელიც შემუშავებულია მდგრადი განვითარების მსოფლიო ბიზნეს საბჭოს მიერ, რეკომენდაციას იძლევა გარკვეულ შემთხვევებში არაპირდაპირი ემისიების გათვალისწინებას. ასევე, ემისიების შემცირების პროექტების დაგეგმვისას, სასურველია, მინიმუმ დაახლოებით შეფასდეს არაპირდაპირი ემისიები, ვინაიდან პროექტის შედეგად მათმა ცვლილებებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ან შეამციროს პროექტის ღირებულება.
CO 2-ის შეწოვა ტყეებისა და სასოფლო-სამეურნეო მიწების მიერ არის „მინუს ემისია“.
UNFCCC-ისა და კიოტოს პროტოკოლის მიხედვით, აბსორბცია (ასევე უწოდებენ სათბურის გაზების ჩაძირვას ან ამოღებას) ასევე აღირიცხება, მაგრამ ემისიებისაგან განცალკევებით. ზოგიერთ შემთხვევაში, იგი ითვლება ემისიების ექვივალენტად, მაგალითად, ქვეყნის დონეზე ვალდებულებების გაანგარიშებისას კიოტოს პროტოკოლის პირველი ვალდებულების პერიოდისთვის. მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, ტყეების მიერ CO2-ის მიღება ძალზე არათანაბარია, რაც გარკვეულწილად ასახავს ამგვარი შთანთქმის დროებით და არასტაბილურობას, რადგან ტყეები სამუდამოდ ვერ ინახავენ ნახშირბადს, საბოლოოდ ხე ან იშლება ან იწვება - და CO 2 ბრუნდება უკან. ატმოსფეროში. ამისთვის დანერგილია სპეციალური შთანთქმის დანადგარები, არის მკაცრი შეზღუდვები ტყის პროექტების სახეობებზე და ა.შ.
მეთოდოლოგიური თვალსაზრისით, შთანთქმის აღრიცხვის საკითხები საერთაშორისო დონეზე ჯერ არ არის საბოლოოდ გადაწყვეტილი. მაგალითად, IPCC მეთოდოლოგია საერთოდ არ შეიცავს თავს მიწის გამოყენების ცვლილების გამო შთანთქმის შესახებ. დიდი სირთულეების გამო გადაწყდა ცალკე მეთოდოლოგიური სახელმძღვანელოს მომზადება, რომელზეც მუშაობა დასასრულს უახლოვდება.
ვინაიდან ამ პუბლიკაციას აქვს ზოგადი საგანმანათლებლო ხასიათი, სატყეო საქმიანობაზე აქცენტის გარეშე, ტყეების მიერ CO 2-ის შეწოვის აღრიცხვასთან დაკავშირებული პრობლემების და სირთულეების უზარმაზარი ასორტიმენტი აქ დეტალურად არ არის განხილული.
ინვენტარიზაციის ცნობილი ტექნიკა საშუალებას გაძლევთ მიუახლოვდეთ მას ძალიან მოქნილად. ისინი პრაქტიკულად გულისხმობენ დეტალების და სიზუსტის რამდენიმე „დონეს“ შორეულობის შეფასებისას. უმარტივესი დონე (დონე 1) ჩვეულებრივ მოითხოვს მინიმალურ მონაცემებს და ანალიტიკურ შესაძლებლობებს. უფრო რთული (მე-2 დონე) ეფუძნება დეტალურ მონაცემებს და ჩვეულებრივ ითვალისწინებს ქვეყნის/რეგიონის სპეციფიკურ მახასიათებლებს. უმაღლესი დონე (III დონე) გულისხმობს მონაცემთა დაშლას საწარმოებისა და ცალკეული დანადგარების დონეზე და გაზების უმეტესობის ემისიების პირდაპირ გაზომვას.
ამა თუ იმ დონის სავალდებულო გამოყენება, როგორც წესი, არ რეგულირდება საერთაშორისო მეთოდოლოგიით, მაგრამ დამოკიდებულია ეროვნულ დონეზე გადაწყვეტილებებზე. ეს საკითხები დეტალურად განიხილება ქვემოთ, მეთოდოლოგიურ ნაწილში.
უმეტეს შემთხვევაში, ემისიები წყაროდან არ იზომება, არამედ გამოითვლება საწვავის მოხმარებისა და წარმოების მონაცემებით (თუ წარმოება იწვევს სათბურის გაზების გამოყოფას) და ა.შ. ყველაზე ზოგადი ფორმით, გაანგარიშება ეფუძნება სქემას:
(მონაცემები ზოგიერთი აქტივობის შესახებ, როგორიცაა საწვავის წვა) x (ემისიების ფაქტორები) = (ემისიები)
ქალაქის წყალმოხმარების წყალ-ეკოლოგიური ანალიზი
წყლის საშუალო დღიური მოხმარება განისაზღვრება Qday ფორმულით. საშუალო = , m3 / დღეში, სადაც Kn არის კოეფიციენტი, რომელიც ითვალისწინებს წყლის მოხმარებას სოციალურად გარანტირებული სერვისების დაწესებულებების, ორგანიზაციებისა და საწარმოების საჭიროებებისთვის ...
ავტოტრანსპორტის მიერ საწვავის წვის შედეგად დამაბინძურებლების ემისიების განსაზღვრა
პრობლემის მდგომარეობა სასაქონლო ბირჟაზე 5 კლასის ნახშირს სთავაზობენ ერთ ფასში - 1.0 რუბლს / GJ, საჭიროა დადგინდეს (სხვადასხვა ტიპის და ნახშირის ეკოლოგიური თვისებების გათვალისწინებით) ყველაზე მომგებიანი ვარიანტი. საწარმოს საწვავით უზრუნველყოფა...
მინაბოჭკოვანი მასალის წარმოების გარემოზე ზემოქმედების შეფასება
საწარმოში ორგანიზებული წყაროები მოიცავს სავენტილაციო შახტს, არაორგანიზებულ წყაროებს მოიცავს მზა პროდუქციის საწყობს, შუშის ბობინების შესანახ საწყობს, ნედლეულის სატუმბი პლატფორმას ტანკერებით მიწოდებისას ...
სასტუმრო ოქტიაბრსკაიას მაქსიმალური დასაშვები ემისიებისა და გარემოსდაცვითი მონიტორინგის პროექტის შემუშავება
ემისიების ინვენტარიზაცია (GOST 17.2.1.04--77 შესაბამისად) არის ინფორმაციის სისტემატიზაცია საწარმოს ტერიტორიაზე წყაროების განაწილების, ემისიის წყაროების პარამეტრების შესახებ ...
გამონაბოლქვის გაანგარიშება კერამიკული ქილების ქარხნიდან
ქვაბის სახლი MK-151 მუშაობს აფსატკის ქვანახშირის კლასის SS საწვავზე და სხვა საბადოებიდან ნახშირზე. დამაბინძურებლების ემისიები ატმოსფეროში მოცემულია ცხრილში 1. ცხრილი 1 - დამაბინძურებლების ემისიები საწვავის წვის ქვაბის აგრეგატებში „KVSM-1...
ნახშირის მტვრის ემისიების გაანგარიშება
საწვავის სავარაუდო მოხმარება გამოითვლება შემდეგნაირად (ფორმულა (7)): , (7) სადაც Вс - საწვავის სავარაუდო მოხმარება, ტ/წელი; B - საწვავის ფაქტობრივი მოხმარება, 1166,5 ტონა/წელიწადში; q4 - სითბოს დაკარგვა მექანიკური არასრული წვის შედეგად, 9.8%...
მეთოდი შექმნილია გაზის წვის პროდუქტებიდან მავნე ნივთიერებების ემისიების გამოსათვლელად მყარი საწვავის, მაზუთის და გაზის წვის დროს მოქმედი სამრეწველო და მუნიციპალური ქვაბების და საყოფაცხოვრებო სითბოს გენერატორების ღუმელებში...
ტექსტილის საწარმოების ჩამდინარე წყლებში არაორგანული და ორგანული დამაბინძურებლების (სურფაქტანტები, საღებავები, მძიმე ლითონები და სხვ.) შემცველობის ანალიზი, ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებების იდენტიფიცირება...
ტექსტილის ინდუსტრიის თანამედროვე გეოეკოლოგიური პრობლემები
ქვანახშირის მრეწველობის საწარმოები მნიშვნელოვან უარყოფით გავლენას ახდენენ წყლისა და მიწის რესურსებზე. ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების ემისიების ძირითადი წყაროა სამრეწველო ...
სატვირთო-სამგზავრო პორტის საქვაბე სახლიდან ჭვარტლისა და პენტანის გამოყოფის წყაროს ეკოლოგიური შეფასება და ატმოსფეროს ზედაპირული ფენის ჭვარტლით დაბინძურების დადგენა.
GOST 17.2.302.78 მოთხოვნების შესაბამისად, ემისიის წყაროსთვის (სტაციონარული ან მობილური), დადგენილია თითოეული მავნე ნივთიერების მაქსიმალური დასაშვები ემისია ატმოსფეროში (MPI), რომელიც ითვალისწინებს ...
გალვანური დამუშავების დროს გამოთავისუფლებული დამაბინძურებლების ოდენობის გამოსათვლელად მიღებული იქნა სპეციფიკური მაჩვენებელი q, რომელიც მიუთითებს გალვანური აბაზანის ზედაპირის ფართობზე (იხ. ცხრილი 2.21). ამ შემთხვევაში დამაბინძურებლის რაოდენობა (გ/წ)...
დაპროექტებული სამრეწველო ობიექტის ეკოლოგიური დასაბუთება
ანთროპოგენური ფაქტორების გავლენის ქვეშ ატმოსფერული ჰაერის ხარისხობრივ შემადგენლობაში უარყოფითი ცვლილებების კონტექსტში ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა დამაბინძურებლების ემისიების სრულად გათვალისწინება და მათი ზემოქმედების შეფასება გარემოზე...
ენერგიის დაბინძურება
თბოელექტროსადგურები საწვავად იყენებენ ნახშირს, ნავთობსა და ნავთობპროდუქტებს, ბუნებრივ აირს და ნაკლებად ხშირად ხეს და ტორფს. აალებადი მასალების ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი...
21. ენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები და მათი გადაჭრის გზები.
დღეისათვის ენერგეტიკულ მოთხოვნილებებს ძირითადად სამი სახის ენერგორესურსები აკმაყოფილებს: ორგანული საწვავი, წყალი და ატომის ბირთვი. წყლის ენერგიას და ატომურ ენერგიას ადამიანი იყენებს მას შემდეგ, რაც მას ელექტრო ენერგიად აქცევს. ამავდროულად, ორგანულ საწვავში შემავალი ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყენება სითბოს სახით და მისი მხოლოდ ნაწილი გარდაიქმნება ელექტროენერგიად. თუმცა, ორივე შემთხვევაში ორგანული საწვავიდან ენერგიის გამოყოფა დაკავშირებულია მის წვასთან და, შესაბამისად, წვის პროდუქტების გარემოში გამოყოფასთან.
თბოენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
თბოელექტროსადგურების გავლენა გარემოზე დიდწილად დამოკიდებულია დამწვარი საწვავის ტიპზე.
მყარი საწვავი. მყარი საწვავის წვისას ატმოსფეროში შემოდის მფრინავი ნაცარი დაუწვარი საწვავის ნაწილაკებით, გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, გარკვეული რაოდენობის ფტორის ნაერთები, აგრეთვე საწვავის არასრული წვის აირისებრი პროდუქტები. ნაცარი ზოგიერთ შემთხვევაში არატოქსიკური კომპონენტების გარდა შეიცავს უფრო მავნე მინარევებს. ასე რომ, დონეცკის ანტრაციტების ფერფლში დარიშხანს შეიცავს მცირე რაოდენობით, ხოლო ეკიბასტუზის ფერფლში და ზოგიერთ სხვა საბადოში - თავისუფალი სილიციუმის დიოქსიდი, კანსკ-აჩინსკის აუზის ფიქლების ფერფლში და ნახშირში - თავისუფალი კალციუმის ოქსიდი. მყარი საწვავი მოიცავს ნახშირს და ტორფს.
თხევადი საწვავი. თხევადი საწვავის (საწვავის ზეთი) წვისას გრიპის აირებით, გოგირდის დიოქსიდი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, ვანადიუმის ნაერთები, ნატრიუმის მარილები, აგრეთვე გაწმენდის დროს ქვაბების ზედაპირიდან ამოღებული ნივთიერებები შედიან ატმოსფერულ ჰაერში. გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, თხევადი საწვავი უფრო "ჰიგიენურია". ამავდროულად, მთლიანად ქრება ფერფლის ნაგავსაყრელის პრობლემა, რომლებიც დიდ ტერიტორიებს იკავებს, გამორიცხავს მათ სასარგებლო გამოყენებას და ქარების შედეგად ფერფლის ნაწილის მოცილების გამო სადგურის ტერიტორიაზე მუდმივი ატმოსფერული დაბინძურების წყაროა. თხევადი საწვავის წვის პროდუქტებში არ არის ნაცარი. თხევადი საწვავი მოიცავს ბუნებრივ აირს (???).
თბოელექტროსადგურები საწვავად იყენებენ ნახშირს, ნავთობს და ნავთობპროდუქტებს, ბუნებრივ აირს და ნაკლებად ხშირად ხეს და ტორფს. აალებადი მასალების ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი, გოგირდი და აზოტი შეიცავს მცირე რაოდენობით, ასევე გვხვდება ლითონებისა და მათი ნაერთების კვალი (ყველაზე ხშირად ოქსიდები და სულფიდები).
თბოელექტროენერგიის ინდუსტრიაში მასიური ატმოსფერული ემისიებისა და დიდი ტონაჟის მყარი ნარჩენების წყაროა თბოელექტროსადგურები, საწარმოები და ორთქლის ელექტროსადგურების დანადგარები, ანუ ნებისმიერი საწარმო, რომლის მუშაობაც დაკავშირებულია საწვავის წვასთან.
აირის გამონაბოლქვებთან ერთად, თბოენერგეტიკა წარმოქმნის მყარი ნარჩენების უზარმაზარ მასებს; მათ შორისაა ნაცარი და წიდა.
ნახშირის მოსამზადებელი ქარხნების ნარჩენები შეიცავს 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0.5-1% CaO, 4-4.5% K2O და Na2O და 5%-მდე C. ისინი შედიან ნაგავსაყრელებში. რომლებიც წარმოქმნიან მტვერს, კვამლს და მკვეთრად აუარესებს ატმოსფეროსა და მიმდებარე ტერიტორიების მდგომარეობას.
ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურს ყოველწლიურად სჭირდება 3,6 მილიონი ტონა ნახშირი, 150 მ3 წყალი და დაახლოებით 30 მილიარდი მ3 ჰაერი. ეს მაჩვენებლები არ ითვალისწინებს ნახშირის მოპოვებასა და ტრანსპორტირებასთან დაკავშირებულ ეკოლოგიურ დარღვევას.
იმის გათვალისწინებით, რომ ასეთი ელექტროსადგური აქტიურად მუშაობს რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, მაშინ მისი გავლენა შეიძლება შევადაროთ ვულკანის ზემოქმედებას. მაგრამ თუ ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, ერთბაშად აგდებს ვულკანიზმის პროდუქტებს დიდი რაოდენობით, მაშინ ელექტროსადგური ამას ყოველთვის აკეთებს.
ენერგეტიკული ობიექტების დაბინძურება და ნარჩენები გაზის, თხევადი და მყარი ფაზების სახით ნაწილდება ორ ნაკადად: ერთი იწვევს გლობალურ ცვლილებებს, ხოლო მეორე - რეგიონულ და ლოკალურ ცვლილებებს. იგივე ითქმის ეკონომიკის სხვა სექტორებში, მაგრამ მაინც ენერგეტიკა და წიაღისეული საწვავის წვა რჩება ძირითადი გლობალური დამაბინძურებლების წყაროდ. ისინი შედიან ატმოსფეროში და მათი დაგროვების გამო იცვლება ატმოსფეროს მცირე გაზის კომპონენტების, მათ შორის სათბურის გაზების კონცენტრაცია. ატმოსფეროში გაჩნდა აირები, რომლებიც მანამდე პრაქტიკულად არ იყო მასში - ქლოროფტორკარბონები. ეს არის გლობალური დამაბინძურებლები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სათბურის ეფექტი და ამავდროულად მონაწილეობენ სტრატოსფერული ოზონის ეკრანის განადგურებაში.
ამრიგად, უნდა აღინიშნოს, რომ დღევანდელ ეტაპზე თბოელექტროსადგურები ატმოსფეროში გამოყოფენ ყველა სახიფათო სამრეწველო ნარჩენების საერთო რაოდენობის დაახლოებით 20%-ს. ისინი მნიშვნელოვნად იმოქმედებენ მათი ადგილმდებარეობის არეალის გარემოზე და მთლიანობაში ბიოსფეროს მდგომარეობაზე. ყველაზე მავნეა დაბალი ხარისხის საწვავზე მომუშავე კონდენსატორული ელექტროსადგურები.
თბოელექტროსადგურების ნარჩენები და მათი ტერიტორიებიდან ქარიშხლის წყალი, რომელიც დაბინძურებულია ელექტროსადგურების ტექნოლოგიური ციკლის ნარჩენებით და შეიცავს ვანადიუმს, ნიკელს, ფტორს, ფენოლებს და ნავთობპროდუქტებს, როდესაც ჩაედინება წყლის ობიექტებში, შეიძლება გავლენა იქონიოს წყლის ხარისხზე და წყლის ორგანიზმებზე. გარკვეული ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება იწვევს წყალსაცავში დამკვიდრებული ჰაბიტატის პირობების დარღვევას და გავლენას ახდენს წყლის ორგანიზმებისა და ბაქტერიების სახეობრივ შემადგენლობასა და სიმრავლეზე და, საბოლოო ჯამში, შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ობიექტების თვითგაწმენდის პროცესების დარღვევა. დაბინძურებიდან და მათი სანიტარული მდგომარეობის გაუარესებამდე.
საშიშია აგრეთვე წყლის ობიექტების ე.წ. თერმული დაბინძურება მათი მდგომარეობის მრავალფეროვანი დარღვევით. თბოელექტროსადგურები აწარმოებენ ენერგიას გაცხელებული ორთქლით ამოძრავებული ტურბინების გამოყენებით. ტურბინების ექსპლუატაციის დროს აუცილებელია გამონაბოლქვი ორთქლის წყლით გაგრილება, შესაბამისად, წყლის ნაკადი განუწყვეტლივ გადის ელექტროსადგურიდან, რომელიც ჩვეულებრივ თბება 8-12 ° C-ით და ჩაედინება წყალსაცავში. დიდ თბოელექტროსადგურებს დიდი მოცულობის წყალი სჭირდებათ. გახურებულ მდგომარეობაში გამოჰყოფენ 80-90 მ3/წმ წყალს. ეს ნიშნავს, რომ თბილი წყლის ძლიერი ნაკადი მუდმივად მიედინება წყალსაცავში, დაახლოებით მდინარე მოსკოვის მასშტაბით.
თბილი "მდინარის" შესართავთან წარმოქმნილი გათბობის ზონა არის წყალსაცავის ერთგვარი მონაკვეთი, რომელშიც ტემპერატურა მაქსიმალურია ჩაღვრის ადგილზე და მცირდება მისგან დაშორებით. დიდი თბოელექტროსადგურების გათბობის ზონები რამდენიმე ათეული კვადრატული კილომეტრის ფართობს იკავებს. ზამთარში პოლინიაები წარმოიქმნება გაცხელებულ ზონაში (ჩრდილოეთ და შუა განედებში). ზაფხულის თვეებში გაცხელებულ ზონებში ტემპერატურა დამოკიდებულია მიმღები წყლის ბუნებრივ ტემპერატურაზე. თუ წყალსაცავში წყლის ტემპერატურა 20 °C-ია, მაშინ გათბობის ზონაში მას შეუძლია მიაღწიოს 28-32 °C-ს.
წყალსაცავში ტემპერატურის მატების და მათი ბუნებრივი ჰიდროთერმული რეჟიმის დარღვევის შედეგად, ძლიერდება წყლის „აყვავების“ პროცესები, მცირდება გაზების წყალში დაშლის უნარი, იცვლება წყლის ფიზიკური თვისებები, ყველა ქიმიური. და მასში მიმდინარე ბიოლოგიური პროცესები დაჩქარებულია და ა.შ. გათბობის ზონაში მცირდება წყლის გამჭვირვალობა, იზრდება pH, იზრდება ადვილად დაჟანგული ნივთიერებების დაშლის სიჩქარე. ასეთ წყალში ფოტოსინთეზის სიჩქარე საგრძნობლად მცირდება.
ჰიდროენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
მიუხედავად ჰიდრორესურსებიდან მიღებული ენერგიის შედარებით იაფია, მათი წილი ენერგეტიკულ ბალანსში თანდათან მცირდება. ეს განპირობებულია როგორც ყველაზე იაფი რესურსების ამოწურვით, ასევე დაბლობის წყალსაცავების დიდი ტერიტორიული სიმძლავრით. ითვლება, რომ მომავალში ჰიდროელექტროენერგიის მსოფლიო წარმოება არ აღემატება მთლიანი რაოდენობის 5%-ს.
ჰესებზე მიღებული ენერგიის წილის შემცირების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მიზეზია ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისა და ექსპლუატაციის ყველა ეტაპის მძლავრი გავლენა გარემოზე.
სხვადასხვა კვლევების მიხედვით, ჰიდროენერგეტიკის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ზემოქმედება გარემოზე არის ნაყოფიერი (წყლის) მიწის დიდი ტერიტორიების გასხვისება წყალსაცავებისთვის. რუსეთში, სადაც ელექტროენერგიის არაუმეტეს 20% იწარმოება ჰიდრო რესურსების გამოყენებით, ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისას მინიმუმ 6 მილიონი ჰექტარი მიწა დაიტბორა. მათ ადგილას განადგურდა ბუნებრივი ეკოსისტემები.
მიწისქვეშა წყლების დონის აწევის შედეგად წყალსატევების მახლობლად მიწის მნიშვნელოვანი ტერიტორიები განიცდის დატბორვას. ეს მიწები, როგორც წესი, ჭარბტენიანთა კატეგორიას მიეკუთვნება. ბრტყელ პირობებში, დატბორილი მიწები შეიძლება იყოს დატბორილის 10% ან მეტი. მიწებისა და მათი ეკოსისტემების განადგურება ასევე ხდება წყლის მიერ მათი განადგურების (აბრაზიის) შედეგად სანაპირო ზოლის ფორმირებისას. აბრაზიული პროცესები, როგორც წესი, გრძელდება ათწლეულების განმავლობაში, რის შედეგადაც ხდება ნიადაგის დიდი მასების დამუშავება, წყლის დაბინძურება, წყალსაცავების დალექვა. ამრიგად, წყალსაცავების მშენებლობა დაკავშირებულია მდინარეების ჰიდროლოგიური რეჟიმის, მათი ეკოსისტემების და ჰიდრობიონტების სახეობრივი შემადგენლობის მკვეთრ დარღვევასთან.
წყალსაცავებში მკვეთრად იზრდება წყლების დათბობა, რაც აძლიერებს ჟანგბადის დაკარგვას და თერმული დაბინძურებით გამოწვეულ სხვა პროცესებს. ეს უკანასკნელი, ბიოგენური ნივთიერებების დაგროვებასთან ერთად, ქმნის პირობებს წყლის ობიექტების ჭარბი ზრდისა და წყალმცენარეების, მათ შორის მომწამვლელი მოლურჯო-მწვანეთა, ინტენსიური განვითარებისათვის. ამ მიზეზების გამო, ისევე როგორც წყლების ნელი განახლების გამო, მკვეთრად მცირდება მათი თვითგაწმენდის უნარი.
წყლის ხარისხის გაუარესება იწვევს მისი მრავალი მოსახლის სიკვდილს. იზრდება თევზის მარაგების სიხშირე, განსაკუთრებით მგრძნობელობა ჰელმინთების მიმართ. დაქვეითებულია წყლის გარემოში მცხოვრებთა გემოვნური თვისებები.
ირღვევა თევზის მიგრაციის გზები, ნადგურდება საკვების ადგილები, ქვირითის ადგილები და ა.შ. ვოლგამ მასზე ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის აშენების შემდეგ დიდწილად დაკარგა კასპიის ზუთხის ქვირითის მნიშვნელობა.
საბოლოო ჯამში, წყალსაცავებით დაბლოკილი მდინარის სისტემები სატრანზიტო სისტემებიდან გადაიქცევა ტრანზიტ-აკუმულაციური სისტემებად. ბიოგენური ნივთიერებების გარდა, აქ გროვდება მძიმე ლითონები, რადიოაქტიური ელემენტები და მრავალი პესტიციდი ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობით. აკუმულაციური პროდუქტები პრობლემურს ხდის წყალსაცავის მიერ დაკავებული ტერიტორიების ლიკვიდაციის შემდეგ გამოყენებას.
წყალსაცავები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ატმოსფერულ პროცესებზე. მაგალითად, არიდულ (მშრალ) რეგიონებში, წყალსაცავის ზედაპირიდან აორთქლება ათჯერ აღემატება აორთქლებას თანაბარი მიწის ზედაპირიდან.
ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითება და ნისლიანი ფენომენების ზრდა დაკავშირებულია აორთქლების გაზრდასთან. განსხვავება წყალსაცავებისა და მიმდებარე მიწის თერმული ბალანსებს შორის განაპირობებს ადგილობრივი ქარების ფორმირებას, როგორიცაა ნიავი. ეს, ისევე როგორც სხვა ფენომენები, იწვევს ეკოსისტემების ცვლილებას (არა ყოველთვის დადებითი), ამინდის ცვლილებას. ზოგიერთ შემთხვევაში, წყალსაცავების მიდამოში, საჭიროა სოფლის მეურნეობის მიმართულების შეცვლა. მაგალითად, ჩვენი ქვეყნის სამხრეთ რეგიონებში ზოგიერთ სითბოს მოყვარულ კულტურას (ნესვს) მომწიფების დრო არ აქვს, იზრდება მცენარეების სიხშირე და უარესდება პროდუქციის ხარისხი.
ჰიდრავლიკური მშენებლობის ხარჯები გარემოსთვის შესამჩნევად დაბალია მთიან რეგიონებში, სადაც რეზერვუარები ჩვეულებრივ მცირე ფართობია. თუმცა, სეისმურ მთიან რაიონებში წყალსაცავებს შეუძლიათ მიწისძვრების პროვოცირება. იზრდება მეწყრების ალბათობა და კატასტროფების ალბათობა კაშხლების შესაძლო ნგრევის შედეგად.
წყლის ენერგიის გამოყენების ტექნოლოგიის სპეციფიკიდან გამომდინარე, ჰიდროელექტროსადგურები გარდაქმნის ბუნებრივ პროცესებს ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. მაგალითად, ჰიდროელექტროსადგურის რეზერვუარი (ან რეზერვუარების სისტემა ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის შემთხვევაში) შეიძლება არსებობდეს ათეულობით და ასობით წლის განმავლობაში, ხოლო ბუნებრივი წყლის ნაკადის ადგილას წარმოიქმნება ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტი ხელოვნური რეგულირებით. ბუნებრივი პროცესები - ბუნებრივ-ტექნიკური სისტემა (NTS).
ჰესების გარემოზე ზემოქმედების გათვალისწინებით, მაინც უნდა აღინიშნოს ჰესების სიცოცხლის გადარჩენის ფუნქცია. ამრიგად, ჰესებზე ყოველი მილიარდი კვტ/სთ ელექტროენერგიის გამომუშავება ჰესების ნაცვლად იწვევს სიკვდილიანობას წელიწადში 100-226 ადამიანით.
ბირთვული ენერგიის პრობლემები
ბირთვული ენერგია ამჟამად ყველაზე პერსპექტიულად შეიძლება ჩაითვალოს. ეს გამოწვეულია როგორც ბირთვული საწვავის შედარებით დიდი მარაგით, ასევე გარემოზე ნაზი ზემოქმედებით. უპირატესობებში ასევე შედის ატომური ელექტროსადგურის აშენების შესაძლებლობა რესურსების საბადოებთან მიბმულობის გარეშე, რადგან მათი ტრანსპორტირება არ საჭიროებს მნიშვნელოვან ხარჯებს მცირე მოცულობის გამო. საკმარისია ითქვას, რომ 0,5 კგ ბირთვული საწვავი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ იმდენი ენერგია, რამდენიც 1000 ტონა ნახშირის დაწვა.
ყველა ქვეყანაში ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის მრავალწლიანი გამოცდილება აჩვენებს, რომ მათ არ აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა გარემოზე. 1998 წლისთვის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის საშუალო ხანგრძლივობა 20 წელი იყო. ა.
ატომური ელექტროსადგურების ნორმალური მუშაობის დროს რადიოაქტიური ელემენტების გამოყოფა გარემოში უკიდურესად უმნიშვნელოა. საშუალოდ, ისინი 2-4-ჯერ ნაკლებია იმავე სიმძლავრის თბოელექტროსადგურებზე.
ჩვენს ქვეყანაში ჩერნობილის კატასტროფამდე არცერთ ინდუსტრიას არ ჰქონდა ინდუსტრიული დაზიანებების დაბალი დონე, ვიდრე ატომური ელექტროსადგურები. ტრაგედიამდე 30 წლით ადრე ავარიის შედეგად 17 ადამიანი დაიღუპა და არც მაშინ რადიაციული მიზეზების გამო. 1986 წლის შემდეგ, ატომური ელექტროსადგურების ძირითადი ეკოლოგიური საფრთხე დაიწყო ავარიის შესაძლებლობასთან ასოცირებული. მიუხედავად იმისა, რომ მათი ალბათობა თანამედროვე ატომურ ელექტროსადგურებზე დაბალია, არ არის გამორიცხული.
ბოლო დრომდე ატომური ელექტროსადგურების ძირითადი ეკოლოგიური პრობლემები დაკავშირებული იყო ნახმარი საწვავის განკარგვასთან, ასევე თავად ატომური ელექტროსადგურების ლიკვიდაციასთან მათი დასაშვები მოქმედების ვადის დასრულების შემდეგ. არსებობს მტკიცებულება, რომ ასეთი სალიკვიდაციო სამუშაოების ღირებულება თავად ატომური ელექტროსადგურების ღირებულების 1/6-დან 1/3-მდეა. ზოგადად, შეიძლება აღინიშნოს ატომური ელექტროსადგურების შემდეგი ზემოქმედება გარემოზე: 1 - მადნის მოპოვების ობიექტებზე ეკოსისტემების და მათი ელემენტების (ნიადაგი, ნიადაგი, წყალმცველი ნაგებობები და ა.შ.) განადგურება (განსაკუთრებით ღია მეთოდით); 2 - მიწის გატანა თავად ატომური ელექტროსადგურების ასაშენებლად; 3 - წყლის მნიშვნელოვანი მოცულობის გატანა სხვადასხვა წყაროდან და გაცხელებული წყლის ჩაშვება; 4 - არ არის გამორიცხული ატმოსფეროს, წყლების და ნიადაგის რადიოაქტიური დაბინძურება ნედლეულის მოპოვებისა და ტრანსპორტირებისას, აგრეთვე ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის, ნარჩენების შენახვისა და გადამუშავების დროს და მათი განკარგვა.
უდავოა, რომ უახლოეს მომავალში თერმული ენერგია დარჩება დომინანტი მსოფლიოსა და ცალკეული ქვეყნების ენერგეტიკულ ბალანსში. ენერგიის წარმოებაში ნახშირის და სხვა სახის ნაკლებად სუფთა საწვავის წილის გაზრდის დიდი ალბათობაა. მათი გამოყენების ზოგიერთ ხერხსა და მეთოდს შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედება. ეს მეთოდები ძირითადად ეფუძნება საწვავის მომზადების ტექნოლოგიების გაუმჯობესებას და სახიფათო ნარჩენების დაგროვებას. Მათ შორის:
1. საწმენდი მოწყობილობების გამოყენება და გაუმჯობესება.
2. გოგირდის ნაერთების ატმოსფეროში შეღწევის შემცირება ქვანახშირისა და სხვა საწვავის (ნავთობი, გაზი, ნავთობის ფიქალი) წინასწარი გოგირდის (გოგირდიზაციის) გზით ქიმიური ან ფიზიკური მეთოდებით.
3. გარემოში დაბინძურების ნაკადის შემცირების ან სტაბილიზაციის დიდი და რეალური შესაძლებლობები დაკავშირებულია ენერგიის დაზოგვასთან.
4. არანაკლებ მნიშვნელოვანია ენერგიის დაზოგვის შესაძლებლობები ყოველდღიურ ცხოვრებაში და სამსახურში შენობების საიზოლაციო თვისებების გაუმჯობესებით. უკიდურესად უაზროა ელექტროენერგიის გამოყენება სითბოს გამომუშავებისთვის. აქედან გამომდინარე, საწვავის პირდაპირი წვა სითბოს, განსაკუთრებით გაზის წარმოებისთვის, ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე მისი გადაქცევა ელექტროენერგიად და შემდეგ ისევ სითბოში.
5. საწვავის ეფექტურობა ასევე შესამჩნევად იზრდება თბოელექტროსადგურზე თბოელექტროსადგურის ნაცვლად მისი გამოყენებისას. + ალტერნატიული ენერგიის გამოყენება
6. ალტერნატიული ენერგიის წყაროების გამოყენება შეძლებისდაგვარად.
შიგაწვის ძრავები და ეკოლოგია.
1.3. ალტერნატიული საწვავი
1.5. ნეიტრალიზაცია
ბიბლიოგრაფია
შიგაწვის ძრავები და ეკოლოგია
1.1. მავნე გამონაბოლქვი გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობაში და მათი გავლენა ველურ ბუნებაზე
ნახშირწყალბადების სრული წვის შედეგად, საბოლოო პროდუქტებია ნახშირორჟანგი და წყალი. თუმცა, შიდა წვის ძრავებში სრული წვის მიღწევა ტექნიკურად შეუძლებელია. დღეს დიდი ქალაქების ატმოსფეროში გამოსხივებული მავნე ნივთიერებების მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 60% მოდის საავტომობილო ტრანსპორტით.
შიდა წვის ძრავების გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობა მოიცავს 200-ზე მეტ სხვადასხვა ქიმიურ ნივთიერებას. Მათ შორის:
- არასრული წვის პროდუქტები ნახშირბადის მონოქსიდის, ალდეჰიდების, კეტონების, ნახშირწყალბადების, წყალბადის, პეროქსიდის ნაერთების, ჭვარტლის სახით;
- აზოტის ჟანგბადთან თერმული რეაქციების პროდუქტები - აზოტის ოქსიდები;
- საწვავის შემადგენლობაში შემავალი არაორგანული ნივთიერებების ნაერთები - ტყვია და სხვა მძიმე ლითონები, გოგირდის დიოქსიდი და სხვ.;
- ჭარბი ჟანგბადი.
გამონაბოლქვი აირების რაოდენობა და შემადგენლობა განისაზღვრება ძრავების დიზაინის მახასიათებლებით, მათი მუშაობის რეჟიმით, ტექნიკური მდგომარეობით, გზის ზედაპირის ხარისხით, ამინდის პირობებით. ნახ. 1.1 გვიჩვენებს ძირითადი ნივთიერებების შემცველობის დამოკიდებულებას გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობაში.
მაგიდაზე. 1.1 გვიჩვენებს მანქანის ურბანული რიტმის მახასიათებლებს და გამონაბოლქვის საშუალო მნიშვნელობებს, როგორც მათი მთლიანი მნიშვნელობის პროცენტს, ჩვეულებრივი ურბანული მოძრაობის სრული ციკლისთვის.
ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) წარმოიქმნება ძრავებში გამდიდრებული ჰაერ-საწვავის ნარევების წვის დროს, აგრეთვე ნახშირორჟანგის დისოციაციის გამო, მაღალ ტემპერატურაზე. ნორმალურ პირობებში CO არის უფერო, უსუნო გაზი. CO-ს ტოქსიკური მოქმედება მდგომარეობს მის უნარში, გარდაქმნას სისხლში ჰემოგლობინის ნაწილი კარბო-ქსიჰემოგლობინად, რაც იწვევს ქსოვილების სუნთქვის დარღვევას. ამასთან, CO პირდაპირ გავლენას ახდენს ქსოვილის ბიოქიმიურ პროცესებზე, რაც იწვევს ცხიმებისა და ნახშირწყლების ცვლის დარღვევას, ვიტამინების ბალანსს და ა.შ. CO-ს ტოქსიკური მოქმედება ასევე დაკავშირებულია მის პირდაპირ ზემოქმედებასთან ცენტრალური ნერვული სისტემის უჯრედებზე. ადამიანთან შეხებისას CO იწვევს თავის ტკივილს, თავბრუსხვევას, დაღლილობას, გაღიზიანებას, ძილიანობას და ტკივილს გულის არეში. მწვავე მოწამვლა შეინიშნება ჰაერის შესუნთქვისას CO კონცენტრაციით 2,5 მგ/ლ-ზე მეტი 1 საათის განმავლობაში.
ცხრილი 1.1
მანქანის ურბანული რიტმის მახასიათებლები
გამონაბოლქვი აირებში აზოტის ოქსიდები წარმოიქმნება ატმოსფერული ჟანგბადით აზოტის შექცევადი დაჟანგვის შედეგად მაღალი ტემპერატურისა და წნევის გავლენის ქვეშ. როდესაც გამონაბოლქვი აირები გაცივდება და ატმოსფერული ჟანგბადით განზავდება, აზოტის ოქსიდი იქცევა დიოქსიდად. აზოტის ოქსიდი (NO) არის უფერო გაზი, აზოტის დიოქსიდი (NO 2) არის წითელი-ყავისფერი გაზი დამახასიათებელი სუნით. აზოტის ოქსიდები, როდესაც მიიღება, ერწყმის წყალს. ამავდროულად, ისინი ქმნიან აზოტისა და აზოტის მჟავას ნაერთებს სასუნთქ გზებში. აზოტის ოქსიდები აღიზიანებს თვალების, ცხვირისა და პირის ლორწოვან გარსს. NO 2-ის ზემოქმედება ხელს უწყობს ფილტვის დაავადებების განვითარებას. მოწამვლის სიმპტომები ვლინდება მხოლოდ 6 საათის შემდეგ ხველების, დახრჩობის სახით და შესაძლებელია ფილტვის შეშუპების გაზრდა. NOX ასევე მონაწილეობს მჟავა წვიმის წარმოქმნაში.
აზოტის ოქსიდები და ნახშირწყალბადები უფრო მძიმეა ვიდრე ჰაერი და შეიძლება დაგროვდეს გზებთან და ქუჩებთან. მათში მზის სხივების გავლენით სხვადასხვა ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს. აზოტის ოქსიდების დაშლა იწვევს ოზონის წარმოქმნას (O 3). ნორმალურ პირობებში ოზონი არასტაბილურია და სწრაფად იშლება, მაგრამ ნახშირწყალბადების არსებობისას მისი დაშლის პროცესი ნელდება. ის აქტიურად რეაგირებს ტენიანობის ნაწილაკებთან და სხვა ნაერთებთან, წარმოქმნის სმოგს. გარდა ამისა, ოზონი აზიანებს თვალებსა და ფილტვებს.
ინდივიდუალური ნახშირწყალბადები CH (ბენზაპირენი) არის ყველაზე ძლიერი კანცეროგენები, რომელთა გადამტანები შეიძლება იყოს ჭვარტლის ნაწილაკები.
როდესაც ძრავა მუშაობს ტყვიის შემცველ ბენზინზე, მყარი ტყვიის ოქსიდის ნაწილაკები წარმოიქმნება ტეტრაეთილის ტყვიის დაშლის გამო. გამონაბოლქვი აირებში ისინი შეიცავს 1-5 მიკრონი ზომის პაწაწინა ნაწილაკების სახით, რომლებიც დიდხანს რჩებიან ატმოსფეროში. ჰაერში ტყვიის არსებობა სერიოზულ ზიანს აყენებს საჭმლის მომნელებელ ორგანოებს, ცენტრალურ და პერიფერიულ ნერვულ სისტემას. ტყვიის ზემოქმედება სისხლზე ვლინდება ჰემოგლობინის რაოდენობის შემცირებით და სისხლის წითელი უჯრედების განადგურებით.
დიზელის ძრავების გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობა განსხვავდება ბენზინის ძრავებისგან (ცხრილი 10.2). დიზელის ძრავში საწვავის წვა უფრო სრულყოფილია. ეს წარმოქმნის ნაკლებ ნახშირბადის მონოქსიდს და დაუწვავ ნახშირწყალბადებს. მაგრამ, ამავდროულად, დიზელის ძრავში ჭარბი ჰაერის გამო წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდების დიდი რაოდენობა.
გარდა ამისა, დიზელის ძრავების მუშაობა გარკვეულ რეჟიმებში ხასიათდება კვამლით. შავი კვამლი არის არასრული წვის პროდუქტი და შედგება ნახშირბადის ნაწილაკებისგან (ჭვარტლი) 0,1–0,3 მკმ ზომის. თეთრი კვამლი, რომელიც ძირითადად წარმოიქმნება ძრავის უმოქმედობის დროს, ძირითადად შედგება ალდეჰიდებისგან, რომლებსაც აქვთ გამაღიზიანებელი ეფექტი, აორთქლებული საწვავის ნაწილაკები და წყლის წვეთები. ცისფერი კვამლი წარმოიქმნება, როდესაც გამონაბოლქვი აირები გაცივდება ჰაერში. იგი შედგება თხევადი ნახშირწყალბადების წვეთებისგან.
დიზელის ძრავების გამონაბოლქვი აირების მახასიათებელია კანცეროგენული პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადების შემცველობა, რომელთა შორის ყველაზე მავნეა დიოქსინი (ციკლური ეთერი) და ბენზაპირენი. ეს უკანასკნელი, ისევე როგორც ტყვია, მიეკუთვნება დამაბინძურებლების პირველ საფრთხის კლასს. დიოქსინები და მასთან დაკავშირებული ნაერთები ბევრჯერ უფრო ტოქსიკურია, ვიდრე შხამები, როგორიცაა კურარი და კალიუმის ციანიდი.
ცხრილი 1.2
ტოქსიკური კომპონენტების რაოდენობა (გრ),
წარმოიქმნება 1 კგ საწვავის წვის დროს
აკრეოლინი ასევე აღმოჩნდა გამონაბოლქვი აირებში (განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დიზელის ძრავები მუშაობენ). მას აქვს დამწვარი ცხიმების სუნი და 0,004 მგ/ლ-ზე ზემოთ, იწვევს ზედა სასუნთქი გზების გაღიზიანებას, ასევე თვალების ლორწოვანი გარსის ანთებას.
მანქანის გამონაბოლქვი აირებში შემავალ ნივთიერებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ცენტრალური ნერვული სისტემის, ღვიძლის, თირკმელების, ტვინის, სასქესო ორგანოების პროგრესირებადი დაზიანება, ლეთარგია, პარკინსონის სინდრომი, პნევმონია, ენდემური ატაქსია, პოდაგრა, ბრონქების კიბო, დერმატიტი, ინტოქსიკაცია, ალერგია, რესპირატორული და სხვა დაავადებები. . დაავადების გაჩენის ალბათობა იზრდება მავნე ნივთიერებების ზემოქმედების დროისა და მათი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.
1.2. საკანონმდებლო შეზღუდვები მავნე ნივთიერებების გამოყოფაზე
გამონაბოლქვი აირებში მავნე ნივთიერებების რაოდენობის შეზღუდვის პირველი ნაბიჯები გადაიდგა შეერთებულ შტატებში, სადაც დიდ ქალაქებში გაზის დაბინძურების პრობლემა ყველაზე აქტუალური გახდა მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ. 60-იანი წლების ბოლოს, როდესაც ამერიკისა და იაპონიის მეგაპოლისებმა სმოგისგან ახრჩობა დაიწყეს, ამ ქვეყნების სამთავრობო კომისიებმა აიღეს ინიციატივა. ახალი მანქანებიდან ტოქსიკური გამონაბოლქვის სავალდებულო შემცირების შესახებ საკანონმდებლო აქტებმა აიძულა მწარმოებლები გაეუმჯობესებინათ ძრავები და შეემუშავებინათ ნეიტრალიზაციის სისტემები.
1970 წელს შეერთებულ შტატებში მიიღეს კანონი, რომლის მიხედვითაც 1975 წლის მოდელის მანქანების გამონაბოლქვი აირებში ტოქსიკური კომპონენტების დონე 1960 წლის მანქანებისაზე ნაკლები უნდა ყოფილიყო: CH - 87%, CO - 82% -ით. ხოლო NOx - 24%-ით. მსგავსი მოთხოვნები დაკანონდა იაპონიასა და ევროპაში.
საავტომობილო ეკოლოგიის სფეროში პან-ევროპული წესების, რეგულაციებისა და სტანდარტების შემუშავებას ახორციელებს შიდა ტრანსპორტის კომიტეტი გაეროს ევროპის ეკონომიკური კომისიის (UNECE) ფარგლებში. მის მიერ გაცემულ დოკუმენტებს UNECE-ს წესები ჰქვია და სავალდებულოა 1958 წლის ჟენევის შეთანხმების მონაწილე ქვეყნებისთვის, რომელსაც შეუერთდა რუსეთიც.
ამ წესების მიხედვით, მავნე ნივთიერებების დასაშვები ემისიები 1993 წლიდან შეზღუდულია: ნახშირბადის მონოქსიდისთვის 15 გ/კმ-დან 1991 წელს 2,2 გ/კმ-მდე 1996 წელს, ხოლო ნახშირწყალბადებისა და აზოტის ოქსიდების ჯამისთვის 5,1 გ/კმ 1991 წელს. 0,5 გ/კმ-მდე 1996 წელს. 2000 წელს შემოიღეს კიდევ უფრო მკაცრი სტანდარტები (ნახ. 1.2). სტანდარტების მკვეთრი გამკაცრება ასევე გათვალისწინებულია დიზელის სატვირთო მანქანებისთვის (ნახ. 1.3).
ბრინჯი. 1.2. ემისიის ლიმიტების დინამიკა
3,5 ტონამდე მასის მანქანებისთვის (ბენზინი)
1993 წელს მანქანებისთვის შემოღებულ სტანდარტებს ეწოდა EBPO-I, 1996 წელს - EURO-II, 2000 წელს - EURO-III. ასეთი ნორმების შემოღებამ ევროპული რეგულაციები აშშ-ს სტანდარტების დონემდე მიიყვანა.
ნორმების რაოდენობრივ გამკაცრებასთან ერთად ხდება მათი ხარისხობრივი ცვლილებაც. კვამლზე შეზღუდვის ნაცვლად, შემოღებულ იქნა მყარი ნაწილაკების რაციონირება, რომლის ზედაპირზე ადსორბირდება ადამიანის ჯანმრთელობისთვის საშიში არომატული ნახშირწყალბადები, კერძოდ ბენზაპირენი.
ნაწილაკების ემისიის რეგულაცია ზღუდავს ნაწილაკების რაოდენობას ბევრად უფრო მეტად, ვიდრე კვამლის შეზღუდვა, რაც იძლევა მხოლოდ ისეთი რაოდენობის ნაწილაკების შეფასების საშუალებას, რაც გამონაბოლქვი აირებს ხილვადს ხდის.
ბრინჯი. 1.3. 3,5 ტონაზე მეტი წონით დიზელის სატვირთო მანქანებისთვის მავნე ემისიის ლიმიტების დინამიკა დადგენილი EEC-ის მიერ
ტოქსიკური ნახშირწყალბადების გამოყოფის შეზღუდვის მიზნით, შემოღებულია სტანდარტები გამონაბოლქვი აირებში ნახშირწყალბადების მეთანისგან თავისუფალი ჯგუფის შემცველობის შესახებ. დაგეგმილია შეზღუდვების დაწესება ფორმალდეჰიდის გამოყოფაზე. გათვალისწინებულია საწვავის აორთქლების შეზღუდვა ბენზინის ძრავით მანქანების ელექტრომომარაგების სისტემიდან.
როგორც აშშ-ში, ასევე UNECE-ის წესებში რეგულირდება მანქანების გარბენი (80 ათასი და 160 ათასი კმ), რომლის დროსაც ისინი უნდა შეესაბამებოდეს დადგენილ ტოქსიკურობის სტანდარტებს.
რუსეთში 70-იან წლებში დაინერგა სტანდარტები, რომლებიც ზღუდავს საავტომობილო მანქანებით მავნე ნივთიერებების გამოყოფას: GOST 21393-75 ”მანქანები დიზელის ძრავებით. გამონაბოლქვი კვამლი. გაზომვის ნორმები და მეთოდები. უსაფრთხოების მოთხოვნები“ და GOST 17.2.1.02-76 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. გამონაბოლქვი მანქანების, ტრაქტორების, თვითმავალი სასოფლო-სამეურნეო და საგზაო მანქანების ძრავებიდან. ტერმინები და განმარტებები“.
ოთხმოციან წლებში GOST 17.2.2.03-87 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. ბენზინის ძრავით მანქანების გამონაბოლქვი აირებში ნახშირბადის მონოქსიდისა და ნახშირწყალბადების შემცველობის გაზომვის ნორმები და მეთოდები. უსაფრთხოების მოთხოვნები“ და GOST 17.2.2.01-84 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. დიზელები არის ავტომობილები. გამონაბოლქვი კვამლი. გაზომვის ნორმები და მეთოდები“.
ნორმები, ფლოტის ზრდისა და UNECE-ის მსგავსი რეგულაციების მიმართ ორიენტაციის შესაბამისად, თანდათან გამკაცრდა. თუმცა, უკვე 90-იანი წლების დასაწყისიდან, რუსული სტანდარტები სიხისტის თვალსაზრისით მნიშვნელოვნად ჩამორჩებოდა UNECE-ს მიერ შემოღებულ სტანდარტებს.
ჩამორჩენის მიზეზებია საავტომობილო და ტრაქტორული ტექნიკის ფუნქციონირებისთვის ინფრასტრუქტურის მოუმზადებლობა. ელექტრონიკითა და ნეიტრალიზაციის სისტემებით აღჭურვილი მანქანების პროფილაქტიკისთვის, შეკეთებისა და ტექნიკური მომსახურებისთვის საჭიროა ავტოგასამართი სადგურების განვითარებული ქსელი კვალიფიციური პერსონალით, თანამედროვე სარემონტო და საზომი მოწყობილობებით, მათ შორის ადგილზე.
მოქმედებს GOST 2084-77, რომელიც ითვალისწინებს რუსეთში ტყვიის ტეტრაეთილენის შემცველი ბენზინის წარმოებას. საწვავის ტრანსპორტირება და შენახვა არ იძლევა გარანტიას, რომ ტყვიის ნარჩენები არ მოხვდება უტყვი ბენზინში. არ არსებობს პირობები, რომლითაც ნეიტრალიზაციის სისტემების მქონე მანქანების მფლობელებს გარანტირებული ექნებათ ტყვიის დანამატებით ბენზინით შევსება.
მიუხედავად ამისა, მიმდინარეობს მუშაობა გარემოსდაცვითი მოთხოვნების გამკაცრებაზე. რუსეთის ფედერაციის სახელმწიფო სტანდარტის 1998 წლის 1 აპრილის N19 დადგენილებამ დაამტკიცა „სატრანსპორტო საშუალებისა და მისაბმელიანი სერტიფიცირების სისტემაში სამუშაოების ჩატარების წესები“, რომელიც განსაზღვრავს UNECE-ს რუსეთში განაცხადის დროებით პროცედურას. წესები No834 და No495.
1999 წლის 1 იანვარს GOST R 51105.97 „საწვავი შიდა წვის ძრავებისთვის. უტყვი ბენზინი. სპეციფიკაციები“. 1999 წლის მაისში Gosstandart-მა მიიღო დადგენილება სახელმწიფო სტანდარტების ამოქმედების შესახებ, რომლებიც ზღუდავს მანქანების მიერ დამაბინძურებლების გამოყოფას. სტანდარტები შეიცავს აუთენტურ ტექსტს UNECE რეგულაციებით No. 49 და No. 83 და ძალაში შედის 2000 წლის 1 ივლისს. იმავე წელს სტანდარტი GOST R 51832-2001 „ბენზინზე მომუშავე დადებითი აალებადი შიდა წვის ძრავები და საავტომობილო მანქანები. მიღებული იქნა 3,5 ტონაზე მეტი წონით, აღჭურვილი ამ ძრავებით. მავნე ნივთიერებების გამონაბოლქვი. ტექნიკური მოთხოვნები და ტესტის მეთოდები”. 2004 წლის 1 იანვარს GOST R 52033-2003 ”მანქანები ბენზინის ძრავებით. გამონაბოლქვი აირებით დამაბინძურებლების გამონაბოლქვი. ტექნიკური მდგომარეობის შეფასებისას კონტროლის ნორმები და მეთოდები“.
დამაბინძურებლების ემისიების მზარდი სტანდარტების დაცვის მიზნით, საავტომობილო აღჭურვილობის მწარმოებლები აუმჯობესებენ ენერგიისა და ანთების სისტემებს, იყენებენ ალტერნატიულ საწვავს, ანეიტრალებენ გამონაბოლქვი აირებს და ავითარებენ კომბინირებულ ელექტროსადგურებს.
1.3. ალტერნატიული საწვავი
მთელ მსოფლიოში დიდი ყურადღება ეთმობა თხევადი ნავთობის საწვავის შეცვლას თხევადი ნახშირწყალბადის გაზით (პროპან-ბუტანის ნარევი) და შეკუმშული ბუნებრივი აირით (მეთანი), ასევე ალკოჰოლის შემცველი ნარევებით. მაგიდაზე. 1.3 აჩვენებს მავნე ნივთიერებების გამონაბოლქვის შედარებით მაჩვენებლებს სხვადასხვა საწვავზე შიდა წვის ძრავების მუშაობის დროს.
ცხრილი 1.3
გაზის საწვავის უპირატესობებია მაღალი ოქტანური რიცხვი და გადამყვანების გამოყენების შესაძლებლობა. თუმცა მათი გამოყენებისას მცირდება ძრავის სიმძლავრე, ხოლო საწვავის აღჭურვილობის დიდი მასა და ზომები ამცირებს ავტომობილის მუშაობას. აირისებრი საწვავის ნაკლოვანებები ასევე მოიცავს მაღალ მგრძნობელობას საწვავის აღჭურვილობის კორექტირებაზე. საწვავის აღჭურვილობის წარმოების არადამაკმაყოფილებელი ხარისხით და დაბალი ოპერაციული კულტურის პირობებში, გაზზე მომუშავე ძრავის გამონაბოლქვი აირების ტოქსიკურობა შეიძლება აღემატებოდეს ბენზინის ვერსიის მნიშვნელობებს.
ცხელი კლიმატის მქონე ქვეყნებში ფართოდ გავრცელდა მანქანები ალკოჰოლურ საწვავზე მომუშავე ძრავებით (მეთანოლი და ეთანოლი). ალკოჰოლური სასმელების გამოყენება 20-25%-ით ამცირებს მავნე ნივთიერებების გამოყოფას. ალკოჰოლური საწვავის უარყოფითი მხარეები მოიცავს ძრავის საწყისი თვისებების მნიშვნელოვან გაუარესებას და თავად მეთანოლის მაღალ კოროზიულობას და ტოქსიკურობას. რუსეთში ალკოჰოლური საწვავი მანქანებისთვის ამჟამად არ გამოიყენება.
მზარდი ყურადღება, როგორც ჩვენს ქვეყანაში, ასევე მის ფარგლებს გარეთ, ექცევა წყალბადის გამოყენების იდეას. ამ საწვავის პერსპექტივას განსაზღვრავს მისი გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა (ამ საწვავზე მომუშავე მანქანებისთვის ნახშირბადის მონოქსიდის ემისია მცირდება 30-50-ჯერ, აზოტის ოქსიდების 3-5-ჯერ და ნახშირწყალბადების 2-2,5-ჯერ), შეუზღუდავი. და ნედლეულის განახლებადობა. თუმცა, წყალბადის საწვავის დანერგვა შეზღუდულია მანქანის ბორტზე ენერგიის ინტენსიური წყალბადის შენახვის სისტემების შექმნით. ამჟამად გამოყენებული ლითონის ჰიდრიდის ბატარეები, მეთანოლის დაშლის რეაქტორები და სხვა სისტემები ძალიან რთული და ძვირია. ასევე, იმის გათვალისწინებით, რომ კომპაქტური და უსაფრთხო წარმოშობისა და წყალბადის შენახვასთან დაკავშირებული მოთხოვნების გათვალისწინებით მანქანაში, წყალბადის ძრავის მქონე მანქანებს ჯერ კიდევ არ აქვთ შესამჩნევი პრაქტიკული გამოყენება.
როგორც შიდა წვის ძრავების ალტერნატივა, დიდი ინტერესია ელექტროსადგურები ელექტროქიმიური ენერგიის წყაროების, ბატარეებისა და ელექტროქიმიური გენერატორების გამოყენებით. ელექტრო მანქანები გამოირჩევიან კარგი ადაპტირებით ურბანული მოძრაობის ცვლადი რეჟიმით, მოვლის სიმარტივით და გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობით. თუმცა, მათი პრაქტიკული გამოყენება კვლავ პრობლემატურია. ჯერ ერთი, არ არსებობს სანდო, მსუბუქი და საკმარისად ენერგო ინტენსიური ელექტროქიმიური დენის წყაროები. მეორეც, მანქანის ფლოტის ელექტროქიმიურ ბატარეებზე გადასვლა გამოიწვევს უზარმაზარი ენერგიის დახარჯვას მათ დატენვაზე. ამ ენერგიის უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება თბოელექტროსადგურებში. ამავდროულად, ენერგიის მრავალჯერადი გარდაქმნის გამო (ქიმიური - თერმული - ელექტრო - ქიმიური - ელექტრო - მექანიკური) სისტემის საერთო ეფექტურობა ძალიან დაბალია და ელექტროსადგურების მიმდებარე ტერიტორიების გარემოს დაბინძურება ბევრჯერ გადააჭარბებს. მიმდინარე ღირებულებები.
1.4. დენის და ანთების სისტემების გაუმჯობესება
კარბურატორის ენერგოსისტემების ერთ-ერთი მინუსი არის საწვავის არათანაბარი განაწილება ძრავის ცილინდრებზე. ეს იწვევს შიგაწვის ძრავის არათანაბარ მუშაობას და კარბურატორის კორექტირების შეუძლებლობას ნარევის ზედმეტად ამოწურვის და ცალკეულ ცილინდრებში წვის შეწყვეტის გამო (CH-ის მატება) დანარჩენში გამდიდრებული ნარევით (მაღალი CO-ს შემცველობა გამონაბოლქვი აირებში). ამ ხარვეზის აღმოსაფხვრელად, ცილინდრების მუშაობის რიგი შეიცვალა 1-2-4-3-დან 1-3-4-2-მდე და ოპტიმიზირებულია მილსადენების ფორმა, მაგალითად, მიმღებში მიმღების გამოყენება. მრავალმხრივი. გარდა ამისა, კარბურატორების ქვეშ დამონტაჟდა სხვადასხვა გამყოფები, რომლებიც მიმართავენ დინებას, ხოლო მილსადენი თბება. სსრკ-ში შემუშავდა და მასობრივ წარმოებაში შევიდა ავტონომიური უსაქმური სისტემა (XX). ამ ზომებმა შესაძლებელი გახადა XX რეჟიმების მოთხოვნების დაკმაყოფილება.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ურბანული ციკლის დროს 40%-მდე ავტომობილი მუშაობს იძულებითი უმოქმედობის რეჟიმში (PHX) - ძრავის დამუხრუჭება. ამავდროულად, დროსელის სარქვლის ქვეშ ვაკუუმი გაცილებით მაღალია, ვიდრე XX რეჟიმში, რაც იწვევს ჰაერ-საწვავის ნარევის ხელახლა გამდიდრებას და ძრავის ცილინდრებში მის წვის შეწყვეტას და მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობას. იზრდება. PHH რეჟიმებში გამონაბოლქვის შესამცირებლად, შემუშავდა დროსელის ამორტიზაციის სისტემები (გამხსნელები) და EPHH იძულებითი უმოქმედო ეკონომიაიზერები. პირველი სისტემები, დროსელის ოდნავ გახსნით, ამცირებს მის ქვეშ არსებულ ვაკუუმს, რითაც ხელს უშლის ნარევის ზედმეტ გამდიდრებას. ეს უკანასკნელი ბლოკავს საწვავის ნაკადს ძრავის ცილინდრებში PXC რეჟიმში. PECH სისტემებს შეუძლიათ შეამცირონ მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობა 20%-მდე და გაზარდონ საწვავის ეფექტურობა 5%-მდე ურბანულ ექსპლუატაციაში.
აზოტის ოქსიდების NOx-ის გამოყოფას ებრძოდა წვადი ნარევის წვის ტემპერატურის შემცირებით. ამისთვის, როგორც ბენზინის, ასევე დიზელის ძრავების ენერგოსისტემები აღჭურვილი იყო გამონაბოლქვი აირების რეცირკულაციის მოწყობილობებით. სისტემამ, ძრავის მუშაობის გარკვეულ რეჟიმებზე, გადასცა გამონაბოლქვი აირების ნაწილი გამონაბოლქვიდან მილსადენში.
საწვავის დოზირების სისტემების ინერცია არ იძლევა საშუალებას შექმნას კარბუტერის დიზაინი, რომელიც სრულად აკმაყოფილებს დოზირების სიზუსტის ყველა მოთხოვნას ძრავის მუშაობის ყველა რეჟიმისთვის, განსაკუთრებით გარდამავალი რეჟიმისთვის. კარბურატორის ნაკლოვანებების დასაძლევად შემუშავდა ე.წ „ინექციური“ ენერგოსისტემები.
თავდაპირველად, ეს იყო მექანიკური სისტემები საწვავის მუდმივი მიწოდებით სარქვლის ზონაში. ამ სისტემებმა შესაძლებელი გახადა საწყისი გარემოსდაცვითი მოთხოვნების დაკმაყოფილება. ამჟამად ეს არის ელექტრო-მექანიკური სისტემები ფრაზეული ინექციით და უკუკავშირით.
1970-იან წლებში მავნე გამონაბოლქვის შემცირების მთავარი გზა იყო ჰაერ-საწვავის ნარევების სულ უფრო დახვეწილი გამოყენება. მათი უწყვეტი აალებისათვის საჭირო იყო აალების სისტემების გაუმჯობესება ნაპერწკლის სიმძლავრის გაზრდის მიზნით. ამაში შემაკავებელი ფაკირი იყო პირველადი წრედის მექანიკური გაწყვეტა და მაღალი ძაბვის ენერგიის მექანიკური განაწილება. ამ ხარვეზის დასაძლევად შემუშავებულია კონტაქტურ-ტრანზისტორი და უკონტაქტო სისტემები.
დღეს უფრო გავრცელებული ხდება უკონტაქტო აალების სისტემები ელექტრონული ერთეულის კონტროლის ქვეშ მაღალი ძაბვის ენერგიის სტატიკური განაწილებით, რომელიც ერთდროულად ოპტიმიზებს საწვავის მიწოდებას და აალების ვადებს.
დიზელის ძრავებში, ენერგოსისტემის გაუმჯობესების ძირითადი მიმართულება იყო ინექციის წნევის გაზრდა. დღეს, ნორმა არის ინექციის წნევა დაახლოებით 120 მპა, პერსპექტიული ძრავებისთვის 250 მპა-მდე. ეს საშუალებას აძლევს საწვავის უფრო სრულ წვას, ამცირებს CH და ნაწილაკების შემცველობას გამონაბოლქვი აირებში. ისევე როგორც ბენზინისთვის, დიზელის ენერგოსისტემებისთვის, შემუშავებულია ძრავის მართვის ელექტრონული სისტემები, რომლებიც არ აძლევს ძრავებს კვამლის რეჟიმებში შესვლის საშუალებას.
შემუშავებულია გამონაბოლქვი აირების შემდგომი დამუშავების სხვადასხვა სისტემა. მაგალითად, შემუშავებულია სისტემა გამონაბოლქვი ტრაქტში ფილტრით, რომელიც ინარჩუნებს ნაწილაკებს. გარკვეული სამუშაო დროის შემდეგ, ელექტრონული განყოფილება იძლევა ბრძანებას საწვავის მიწოდების გაზრდის შესახებ. ეს იწვევს გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის ზრდას, რაც, თავის მხრივ, იწვევს ჭვარტლის წვას და ფილტრის რეგენერაციას.
1.5. ნეიტრალიზაცია
იმავე 70-იან წლებში გაირკვა, რომ შეუძლებელი იყო ტოქსიკურობის სიტუაციის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება დამატებითი მოწყობილობების გამოყენების გარეშე, რადგან ერთი პარამეტრის შემცირება იწვევს სხვების ზრდას. ამიტომ, ისინი აქტიურად იყვნენ ჩართულნი გამონაბოლქვი აირების შემდგომი დამუშავების სისტემების გაუმჯობესებაში.
ნეიტრალიზაციის სისტემები წარსულში გამოიყენებოდა საავტომობილო და ტრაქტორული აღჭურვილობისთვის, რომლებიც მუშაობდნენ სპეციალურ პირობებში, როგორიცაა გვირაბების გაყვანა და მაღაროს განვითარება.
არსებობს ორი ძირითადი პრინციპი კონვერტორების ასაგებად - თერმული და კატალიზური.
თერმული გადამყვანიარის წვის კამერა, რომელიც განლაგებულია ძრავის გამონაბოლქვი ტრაქტში საწვავის არასრული წვის პროდუქტების - CH და CO. ის შეიძლება დამონტაჟდეს გამონაბოლქვი მილსადენის ადგილზე და შეასრულოს თავისი ფუნქციები. CO და CH-ის დაჟანგვის რეაქციები საკმაოდ სწრაფად მიმდინარეობს 830 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე და რეაქციის ზონაში შეუზღუდავი ჟანგბადის არსებობისას. თერმული გადამყვანები გამოიყენება დადებითი აალების ძრავებზე, რომლებშიც თერმული დაჟანგვის რეაქციების ეფექტური ნაკადისთვის საჭირო ტემპერატურა უზრუნველყოფილია დამატებითი საწვავის მიწოდების გარეშე. ამ ძრავების ისედაც მაღალი გამონაბოლქვი აირის ტემპერატურა მატულობს რეაქციის ზონაში CH და CO ნაწილის წვის შედეგად, რომელთა კონცენტრაცია გაცილებით მაღალია, ვიდრე დიზელის ძრავებში.
თერმული ნეიტრალიზატორი (ნახ. 1.4) შედგება საცხოვრებლისგან შესასვლელი (გამოსასვლელი) მილებით და ერთი ან ორი ცეცხლგამძლე მილის ჩასმა, რომელიც დამზადებულია სითბოს მდგრადი ფურცლის ფოლადისგან. CH და CO ჟანგვისთვის საჭირო დამატებითი ჰაერის კარგი შერევა გამონაბოლქვი აირებთან მიიღწევა გაზების ინტენსიური მორევის წარმოქმნით და ტურბულენტობით, როდესაც ისინი მიედინება მილების ხვრელებს და მათი მოძრაობის მიმართულების შეცვლის შედეგად. დაფების სისტემა. CO და CH-ის ეფექტური შემდგომი წვისთვის საჭიროა საკმარისად დიდი დრო, შესაბამისად, კონვერტორში აირების სიჩქარე დაყენებულია დაბალი, რის შედეგადაც მისი მოცულობა შედარებით დიდია.
ბრინჯი. 1.4. თერმული გადამყვანი
კედლებზე სითბოს გადაცემის შედეგად გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის დაცემის თავიდან ასაცილებლად, გამონაბოლქვი მილსადენი და კონვერტორი დაფარულია თბოიზოლაციით, გამონაბოლქვი არხებში დამონტაჟებულია სითბოს ფარები, ხოლო კონვერტორი მოთავსებულია ახლოს. შესაძლებელია ძრავისთვის. ამის მიუხედავად, ძრავის ამოქმედების შემდეგ თერმული გადამყვანის დათბობას მნიშვნელოვანი დრო სჭირდება. ამ დროის შესამცირებლად, გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურა იზრდება, რაც მიიღწევა აალებადი ნარევის გამდიდრებით და აალების დროის შემცირებით, თუმცა ორივე მათგანი ზრდის საწვავის მოხმარებას. ასეთ ზომებს მიმართავენ ძრავის გარდამავალი მუშაობის დროს სტაბილური ცეცხლის შესანარჩუნებლად. ცეცხლოვანი ჩანართი ასევე ხელს უწყობს დროის შემცირებას CH და CO-ს ეფექტური დაჟანგვის დაწყებამდე.
კატალიზური გადამყვანები- მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც აჩქარებენ რეაქციას, - კატალიზატორები . კატალიზატორი შეიძლება იყოს "ცალმხრივი", "ორმხრივი" და "სამმხრივი".
ერთკომპონენტიანი და ორკომპონენტიანი ჟანგვის ტიპის ნეიტრალიზატორები იწვის (ხელახლა იჟანგება) CO (ერთკომპონენტიანი) და CH (ორკომპონენტიანი).
2CO + O 2 \u003d 2CO 2(250–300°С-ზე).
C m H n + (m + n/4) O 2 \u003d mCO 2 + n / 2H 2 O(400°С-ზე მეტი).
კატალიზატორი არის უჟანგავი ფოლადის კორპუსი, რომელიც შედის გამონაბოლქვი სისტემაში. აქტიური ელემენტის გადამზიდავი ბლოკი მდებარეობს კორპუსში. პირველი ნეიტრალიზატორები ივსებოდა ლითონის ბურთულებით, დაფარული კატალიზატორის თხელი ფენით (იხ. სურ. 1.5).
ბრინჯი. 1.5. კატალიზატორის მოწყობილობა
აქტიურ ნივთიერებებად გამოიყენებოდა: ალუმინი, სპილენძი, ქრომი, ნიკელი. პირველი თაობის ნეიტრალიზატორების მთავარი მინუსი იყო დაბალი ეფექტურობა და მოკლე მომსახურების ვადა. კეთილშობილ ლითონებზე დაფუძნებული კატალიზური გადამყვანები - პლატინა და პალადიუმი - აღმოჩნდა, რომ ყველაზე მდგრადია გოგირდის, ორგანოსილიციუმის და სხვა ნაერთების "შხამიანი" ეფექტის მიმართ, რომელიც წარმოიქმნება ძრავის ცილინდრში შემავალი საწვავის და ზეთის წვის შედეგად.
ასეთ ნეიტრალიზატორებში აქტიური ნივთიერების მატარებელია სპეციალური კერამიკა - მონოლითი მრავალი გრძივი თაფლით. თაფლის ზედაპირზე გამოიყენება სპეციალური უხეში სუბსტრატი. ეს შესაძლებელს ხდის საფარის ეფექტური კონტაქტის არეალის გაზრდას გამონაბოლქვი აირებით ~20 ათას მ 2-მდე. ამ ზონაში სუბსტრატზე დეპონირებული ძვირფასი ლითონების რაოდენობა 2–3 გრამია, რაც შესაძლებელს ხდის შედარებით იაფი პროდუქციის მასობრივი წარმოების ორგანიზებას.
კერამიკა გაუძლებს 800-850 °C ტემპერატურას. ელექტრომომარაგების სისტემის გაუმართაობა (რთული დაწყება) და გახანგრძლივებული მუშაობა ხელახლა გამდიდრებულ სამუშაო ნარევზე იწვევს იმ ფაქტს, რომ ჭარბი საწვავი დაიწვება გადამყვანში. ეს იწვევს უჯრედების დნობას და კონვერტორის უკმარისობას. დღეს ლითონის თაფლი გამოიყენება კატალიზური ფენის მატარებლად. ეს შესაძლებელს ხდის სამუშაო ზედაპირის ფართობის გაზრდას, ნაკლები უკანა წნევის მიღებას, კონვერტორის მუშაობის დაჩქარებას და ტემპერატურის დიაპაზონის გაფართოებას 1000-1050 °C-მდე.
მედია კატალიზატორის შემცირება,ან სამმხრივი ნეიტრალიზატორები,გამოიყენება გამონაბოლქვი სისტემებში, როგორც CO და CH ემისიების შესამცირებლად, ასევე აზოტის ოქსიდების ემისიების შესამცირებლად. კონვერტორის კატალიზური ფენა პლატინისა და პალადიუმის გარდა შეიცავს იშვიათი დედამიწის ელემენტს როდიუმს. 600-800 ° C ტემპერატურაზე გაცხელებული კატალიზატორის ზედაპირზე ქიმიური რეაქციების შედეგად, გამონაბოლქვი აირებში შემავალი CO, CH, NOx გარდაიქმნება H 2 O, CO 2, N 2:
2NO + 2CO \u003d N 2 + 2CO 2.
2NO + 2H 2 \u003d N 2 + 2H 2 O.
სამმხრივი კატალიზატორის ეფექტურობა 90% -ს აღწევს რეალურ სამუშაო პირობებში, მაგრამ მხოლოდ იმ პირობით, რომ აალებადი ნარევის შემადგენლობა განსხვავდება სტოქიომეტრიულისგან არაუმეტეს 1% -ით.
ძრავის პარამეტრების ცვლილებების გამო მისი აცვიათ, არასტაციონარული რეჟიმებში მუშაობის, ენერგოსისტემის პარამეტრების დრიფტის გამო, შეუძლებელია აალებადი ნარევის სტექიომეტრიული შემადგენლობის შენარჩუნება მხოლოდ კარბურატორების ან ინჟექტორების დიზაინის გამო. საჭიროა უკუკავშირი, რომელიც შეაფასებს ჰაერ-საწვავის ნარევის შემადგენლობას, რომელიც შედის ძრავის ცილინდრებში.
დღეისათვის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება უკუკავშირის სისტემა ე.წ ჟანგბადის სენსორი(ლამბდა ზონდი) დაფუძნებული ცირკონიუმის კერამიკაზე ZrO 2 (ნახ. 1.6).
ლამბდა ზონდის მგრძნობიარე ელემენტია ცირკონიუმის ქუდი 2 . თავსახურის შიდა და გარე ზედაპირები დაფარულია პლატინა-როდიუმის შენადნობის თხელი ფენებით, რომლებიც გარედან მოქმედებს. 3 და შიდა 4 ელექტროდები. ხრახნიანი ნაწილით 1 სენსორი დამონტაჟებულია გამონაბოლქვი ტრაქტში. ამ შემთხვევაში, გარე ელექტროდი ირეცხება დამუშავებული გაზებით, ხოლო შიდა - ატმოსფერული ჰაერით.
ბრინჯი. 1.6. ჟანგბადის სენსორის დიზაინი
ცირკონიუმის დიოქსიდი 350°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე იძენს ელექტროლიტის თვისებას და სენსორი ხდება გალვანური უჯრედი. EMF მნიშვნელობა სენსორულ ელექტროდებზე განისაზღვრება ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობით სენსორული ელემენტის შიდა და გარე მხარეებზე. გამონაბოლქვი აირებში თავისუფალი ჟანგბადის არსებობის შემთხვევაში, სენსორი წარმოქმნის EMF-ს 0,1 ვ-ის რიგის. გამონაბოლქვი აირებში თავისუფალი ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, EMF იზრდება თითქმის მკვეთრად 0,9 ვ-მდე.
ნარევის შემადგენლობა კონტროლდება მას შემდეგ, რაც სენსორი გაათბება სამუშაო ტემპერატურამდე. ნარევის შემადგენლობა შენარჩუნებულია ძრავის ცილინდრებისთვის მიწოდებული საწვავის რაოდენობის შეცვლით ზონდის EMF-ის საზღვარზე დაბალი ძაბვის დონიდან მაღალზე გადასვლისას. ოპერაციულ რეჟიმში მისასვლელად დროის შესამცირებლად გამოიყენება ელექტროგაცხელებული სენსორები.
უკუკავშირის და სამმხრივი კატალიზატორის მქონე სისტემების ძირითადი ნაკლოვანებებია: ძრავის ტყვიის საწვავზე მუშაობის შეუძლებლობა, კონვერტორისა და ლამბდა ზონდის საკმაოდ დაბალი რესურსი (დაახლოებით 80000 კმ) და გამონაბოლქვის წინააღმდეგობის გაზრდა. სისტემა.
ბიბლიოგრაფია
- ვირუბოვი D.N. შიდა წვის ძრავები: ორმხრივი და კომბინირებული ძრავების თეორია / D.N. Vyrubov et al. M.: Mashinostroenie, 1983 წ.
- საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავები. (თეორია, ენერგოსისტემები, პროექტები და გამოთვლა) / ედ. ი.მ.ლენინი. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1969 წ.
- საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავები: 2 საათში ძრავების დიზაინი და გაანგარიშება / ედ. ი.მ.ლენინი. მე-2 გამოცემა, დაამატეთ. და გადამუშავდა. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1976 წ.
- შიდა წვის ძრავები: ორმხრივი და კომბინირებული ძრავების დიზაინი და ექსპლუატაცია / ედ. A. S. Orlin, M. G. Kruglov. მე-3 გამოცემა, შესწორებული. და დამატებითი M.: Mashinostroenie, 1980 წ.
- არხანგელსკი V. M. საავტომობილო ძრავები / V. M. არხანგელსკი. M.: Mashinostroenie, 1973 წ.
- კოლჩინი A. I. საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავების გაანგარიშება / A. I. Kolchin, V. P. Demidov. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1971 წ.
- შიდა წვის ძრავები / ედ. დოქტორი ტექ. მეცნიერებათა პროფ. V. N. ლუკანინი. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1985 წ.
- Khachiyan A.S. შიდა წვის ძრავები / A.S. Khachiyan et al. M.: Vyssh. სკოლა, 1985 წ.
- როს ტვიგი. ბენზინის ინექციის სისტემები. მოწყობილობა, მოვლა, შეკეთება: Prakt. შემწეობა / Ross Tweg. მ.: გამომცემლობა "საჭესთან", 1998 წ.
