Проблемы экологии и энергетики поселка Эльдикан

Все люди, живущие на Земле, постоянно взаимодействуют с потоками энергии, существующей на Земле.

В год во всём мире потребляется свыше 3х1013 кВтч энергии. По оценкам специалистов население Земли возрастёт к 2100 году до 11-12 млрд. , а потребность в энергии до 1,5х1014 кВтч. В процессе производства энергии наша планета (атмосфера, реки, моря) постепенно превращается в экологически опасную свалку.

Самый крупный недостаток энергетических установок на ископаемом топливе – большой объём отходов как твёрдых, так и газовых, что пагубно сказывается на всех живых существах, растительном мире.

Цель моей работы: показать на примере, ухудшения состояния здоровья населения нашего посёлка, отрицательное влияние котельных установок, работающих на угле.

Задачи: 1. Использовать статистические данные поселковой больницы, построить графики зависимости заболеваний населения, что и будет являться доказательством цели работы.

2. Предложить способы улучшения экологического состояния посёлка.

Актуальность: экологические проблемы относятся к глобальным мировым проблемам. На смену политическим, экономическим, идеологическим, военным диктатурам пришла диктатура более жестокая и беспощадная – диктатура ограниченности ресурсов биосферы. Границы в изменившемся мире определяют сегодня не политики, не пограничные патрули и не таможенная служба, а региональные экологические закономерности.

Научность: в основе работы лежат расчёты данных производственной деятельности жилищно-коммунального хозяйства, статистические данные учреждений здравоохранения, энергетического комплекса посёлка Эльдикан.

Результаты моей работы могут быть использованы в работе СЭС, медицинских учреждениях, работе ЖКХ, административной службе посёлка и республики, экологической службе, работе школы, для информационно-познавательной деятельности учащихся и населения.

ВИДЫ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

Мировые запасы энергии подразделяются на две группы:

I группа – запасы, восполняемые природой (особенно важные, но пока мало используемые)

II группа – невосполняемые запасы.

К возобновляемым (возобновляемыми они называются потому, что использование их человеком практически не изменяет их запасы или интенсивность) энергоресурсам относят: а) прямую солнечную энергию, т. е. энергию солнечного излучения, поступающую на поверхность Земли и используемую для получения тепловой или электрической энергии с помощью технических преобразователей; б) преобразованную солнечную энергию, т. е. энергию солнечного излучения, которая, взаимодействуя с атмосферой Земли, преобразуется в энергию рек (гидроэнергия), ветра, биомассы, в тепловую энергию океана; в) гравитационную энергию в виде энергии приливов и океанических течений; г) обычно к возобновляемым энергоресурсам относят геотермальную энергию.

Запасы возобновлямых энергоресурсов на Земле распределяются следующим образом:

1. Солнечная энергия (на поверхность Земли она поступает в количестве 58х1013 МВтч)

2. Гидроэнергия (энергия рек, её потенциальный запас на Земле 18х103 МВтч)

3. Энергия приливов (её запасы – 7х1013 МВтч)

4. Энергия земных недр (геотермальная – 13,4х1010 МВтч)

К невозобновляемым энергоресурсам относят те, восполнения которых в процессе их использования не происходит, а если и происходит, то расход превышает приход. К ним относят: уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф. Куда же отнести ядерное топливо? Дело в том, что в реакторах на тепловых и быстрых нейтронах наряду с уничтожением одного вида ядерного топлива происходит наработка другого вида – плутония.

По этому признаку, на основании данного определения, ядерное топливо следует отнести к возобновляемым энергоресурсам.

Аналогичная ситуация – с топливом для термоядерных реакторов.

Во-первых, одним из первичных энергоресурсов для них является дейтерий, запасы которого в Мировом океане составляют 50 трлн. т, т. е. ресурсы термоядерной энергии практически неисчерпаемы.

Возникает вопрос: сколько у землян запасов органического топлива (основного источника энергии в настоящее время) и насколько его хватит?

Получается, что запасов ископаемого топлива около 8x10 кВтч, и извлечь же в лучшем случае можно50%, другими словами, «отпущено» нам органического топлива около 4х10 кВтч и, если человечество не изменит структуру топливно-энергетического комплекса, то сжигать нефть и газ мы можем ещё лет 50, а уголь - лет 200.

Следовательно, при использовании только органического топлива существование человечества в его современном виде ограничено во времени.

НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

В процессе производства энергии наша планета (атмосфера, земля, реки, моря) постепенно превращается в экологически опасную свалку. Самый крупный недостаток энергетических установок на ископаемом топливе – большой объём отходов (как твёрдых, так и газовых).

Возникает настоятельная необходимость рассматривать всемирные энергетические проблемы во взаимосвязи с основными глобальными проблемами, и в особенности с проблемами окружающей среды.

В отработанных газах содержатся оксиды углерода и азота, углеводороды, альдегиды, окислы серы и азота, сажа, бензопирен – всего около 200 компонентов.

Окислы серы, преимущественно сернистый ангидрит, могут существовать в атмосфере до 5 суток; в повышенных количествах они поражают органы дыхания человека, слизистую оболочку и пищеварительный тракт, увеличивают восприимчивость человеческого организма к инфекционным заболеваниям, изменяют состав крови и нарушают обмен веществ. Не менее тяжкие грехи водятся за окислами азота, в частности, за двуокисью азота, которая может существовать в атмосфере от 5 суток до 4 месяцев. При вдыхании воздуха с повышенным содержанием окислов азота образуются микроколичества азотной и азотистой кислот, поражающих слизистую оболочку и органы дыхания. Считается, что оксиды азота в 10 раз опаснее для организма, чем оксид углерода.

Кроме окислов серы и азота, при сжигании органического топлива в отработанных газах присутствует окись углерода (угарный газ), действие которого при повышенных концентрациях весьма опасно. Он может находиться в атмосфере до 3 лет, скапливаясь в приземном слое, так как он тяжелее воздуха. Окись углерода, попадая в кровь, так действует на красные кровяные шарики–эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что оказывает пагубное влияние на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Особенно этому подвержены дети в возрасте до 4 лет и пожилые люди старше 60 лет. Типичным представителем канцерогенных веществ, т. е. веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензопирен.

Другая опасность, не менее серьёзная, а может быть, и более важная, по сравнению с кислотными дождями, с которыми в принципе можно побороться, связана с выбросами углекислого газа. В глобальном масштабе накопление углекислого газа вызывает появление парникового эффекта, вследствие поглощения длинноволновой части теплового излучения, идущего от Земли.

На этот счёт имеется много публикаций в технической литературе и периодической печати. По данным американского учёного Э. Вейнберга и академика Е. К. Фёдорова, концентрация углекислого газа в атмосфере увеличится более чем вдвое, если будут только те запасы топлива, которые относятся к достоверно извлекаемым (550 млрд. т). При этом будет происходить смещение существующих климатических зон на 300-500 км к полюсам, температура Земли повысится на 1-3 градуса.

Более категорично высказывается У. Оллман в еженедельнике «Ю. С. ньюс энд Уорлд рипорт», статью которого под названием «Второе открытие планеты Земля» перепечатал еженедельник «За рубежом» (1989. - №2). «Ожидаемый рост температуры в течение следующего столетия за счёт уже произошедших накоплений углекислого газа - от 3 до 9 градусов. Это приведёт к подъёму уровня Мирового океана примерно на 2 метра».

Ко всему перечисленному ранее следует добавить, что в угле содержится более 60 различных металлов, из них 16 - в аномальных концентрациях. Содержание этих металлов в угле и золе настолько высоко, что некоторые специалисты ставили вопрос о добыче их из золы, в которой они концентрируются в процессе сгорания топлива. «Грамм дороже тонны» – статья Я. Э. Юдовича (М. : Наука, 1989).

Особо хочется остановиться на содержании в угле урана и продуктов его распада. В геологической практике хорошо известны факты повышенного содержания урана в углях различных месторождений: от 0,7 - 1,9 г/т до 1000 г/т – 6300 г/т – в Польше, во Франции и т. д. В отечественных угольных месторождениях также имеются уран и торий, однако сведения об их содержании не публиковались. Известно лишь, что содержание урана и тория в отечественных углях находится на уровне 1 – 2,5 г урана и 2 – 5 г тория на 1т угля.

При сжигании угля эти радионуклиды с летучей золой и другими продуктами сгорания поступают в атмосферу, тем самым вызывают дополнительное облучение населения на прилегающей территории.

Оценки специалистов показывают, что радиация при работе тепловых устройств на каменном угле в 10 – 70 раз больше, чем при эксплуатации подобных устройств, соответствующей мощности, на ядерном топливе. (Г. В. Киселёв. «Экология и экономика энергетики», научно-популярная серия, раздел «физика», стр. 34). Известно, что на Севере ощущается недостаток кислорода. Сколько его уходит на сжигание топлива! Для работы наших котельных требуется 26 тыс. тонн кислорода!

По результатам совместного англо-германо-российского проекта, о котором рассказал один из её участников, заведующий лабораторией биоиндексации экосистем Сибирского института физиологии и биохимии растений РАН, кандидат биологических наук Виктор Воронин на страницах газеты АИФ №19, 2003 года, следует неопровержимое доказательство угрозы глобального потепления и, что ещё ужаснее, надвигающегося на Землю дефицита кислорода: « К исследованиям нас подтолкнули участившиеся в Европе, да и по всему миру наводнения и лесные пожары. А также тот факт, что последнее десятилетие средняя температура угрожающе ползла вверх. Стоит напомнить, что тройка самых жарких годов за все 140 лет метеорологических наблюдений выглядит так: 1998, 2001, 2002г. г.

Сибирские бореальные леса (так по-научному называется наша тайга) считаются одной из основных экосистем – поглотителей углекислого газа. По прикидкам учёных именно тайга должна нивелировать 30 – 40% антропогенных изменений. Напомним, что на свету растения преобразуют углекислый газ в кислород, осуществляя таким образом питание. А в тёмное время суток, как и все живые существа, превращают кислород в углекислый газ. Наши исследования показали: начиная с 90-ых годов 20 века наша тайга задышала чересчур активно – даже в светлое время суток. То есть, лес, вместо того, чтобы спасать природу от пагубного воздействия цивилизации, сам также активно, как и промышленность, поставляет углекислый газ. Последние 15 лет накопление углекислого газа идёт удвоенными темпами. Это, кстати, сразу объяснило и то, почему так участились температурные аномалии и природные ЧП.

Мы сравнили наши результаты с данными из Якутии и Монголии, они мало обнадёживают. Всё говорит о том, что произошло глобальное изменение функции лесов. Однако хотелось успокоить жителей Земли: ситуация серьёзная, но пока не критическая. У человечества есть ещё 30 – 40 лет до того момента, когда изменения статут необратимыми. ». Учитывая, что на Севере в отопительный сезон тёмное время суток значительно увеличивается, ситуация тем самым ещё более усугубляется.

РЕПРОДУКТИВНЫЙ ЗАПАС ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Конец ХХ века – эпоха невиданного научно-технического прогресса, радикального расширения наших знаний о природе. Так, масштабы видения микро- и макромира, мощности источников энергии, скорости движения, конструирования технических разработок – всё это возросло, по сравнению с годами до Рождества Христова, на несколько порядков, а продолжительность жизни за 2000 лет увеличилась не более чем в 2 – 3 раза. (Казначеев В. П. Основы общей валеологии. Учебное пособие. Москва – Воронеж,1997. –35с).

На смену политическим, экономическим, идеологическим, военным диктатурам пришла диктатура более жестокая и беспощадная – диктатура ограниченности ресурсов биосферы. Границы в изменившемся мире определяют сегодня не политики, не пограничные патрули и не таможенная служба, а региональные экологические закономерности.

Сегодня мы наблюдаем опасное снижение резервов полноценного здоровья у населения России: снижается способность воспроизводить здоровое потомство, формировать полноценную семью, иметь физически и психически развитых детей. Полноценное здоровье популяции оказывается своего рода исполнительным механизмом экологической диктатуры. Дети оказываются больными уже с момента рождения, не менее 80% хронических заболеваний у детей развивается в раннем возрасте, «взрослая» медицина получает в своё распоряжение контингенты со сниженной жизнеспособностью. По Якутии, по данным информации министра здравоох-ранения республики (март 2003 г. ), 33% призывников признаны негодными к военной службе в армии, 20% с ограничениями, 36% с заболеваниями нервной системы. Доля трудоспособного населения на востоке России в ближайшие 10 – 15 лет снизится с 50% до 25 – 30%, многократно возрастёт нагрузка на работоспособное население, что в свою очередь отразится на его здоровье. По нашим оценкам, неприкосновенный запас резерва воспроизводимой прочности популяции сократился на 20 – 25%, тогда когда 30%-е потери гарантируют необратимое разрушение базовых механизмов эволюции человека. Та страна, тот народ добьются наибольших достижений в своём развитии, кто в наибольшей мере сумеет использовать поистине неограниченные возможности, резервы раннего детства.

Сегодня общество оказывается во всё большей степени подчиненным диктатуре репродуктивного потенциала нации, достаточности здоровья, её социально – биологического благополучия.

РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ПОСЁЛКА ЭЛЬДИКАН

Как же быть? Тепло ведь необходимо? Хорошо бы перейти на альтернативные источники энергии или хотя бы вынести котельные из посёлка на расстояние 5 – 7 км. , где концентрация основных загрязнителей уменьшается в 5–10 раз (Киселёв Г. В. Экология и экономика энергетики, Научно-популярное издание, серия “Физика” №5,1990 год,стр. 37). Где же взять средства на перенесение котельных?

По данным энергетического комплекса из 8784003кВТчас, отпущенных на Эльдикан, население потребило 4114078 кВтчас, из них оплачено 24,3%, а 19,7%составляют хищения, это в рублях составляет 557218 рублей.

Один погонный метр теплотрассы стоит 783 рубля.

Можно предложить несколько способов борьбы с хищениями электроэнергии, которые могут привести к снижению потерь:

1. Установить групповые счётчики на 3-4 дома с целью сравнения его показаний с показаниями счётчика у потребителей.

2. Поместить индивидуальный счётчик на опору, соорудив при этом защищённый кожух.

3. Наделить проверяющих особыми полномочиями, по которым они могли бы в любое время суток снимать показания счётчика.

4. Ввести анонимный телефона доверия и переводить абоненту-информатору в качестве благодарности определённый процент от наложенного штрафа.

В 2003 году у нас была введена в действие блочно-модульная ДЭС, с установленной мощностью 12,8 МВт, работающая на дизельном топливе, которая находится от посёлка на расстоянии 22 км. Данная станция работает на дизельном топливе, потребляя в год 11 –12,4 тыс. тонн; вредных выбросов в атмосферу тоже, конечно, много, но ДЭС не заражает местность радиоактивными отходами.

При блочно-модульной ДЭС имеется работающая на дизельном топливе блок-модульная котельная мощностью 1,2 МВт, которая, конечно же, меньше загрязняет окружающую среду, чем котельная на угле.

Замена имеющихся котельных на блок-модульные избавит посёлок от радиационных заражений, не будет заражения местности угольной пылью при транспортировке угля. По данным ЖКХ при перевозке угля только для наших котельных теряется 560т. Стоимость тонны угля – 968,2 рублей.

Значит, 560х968,2 = 542192 рубля экономии.

Имеющиеся теплотрассы посёлка очень плохо «утеплены», очень много труб совершенно без теплоизоляционного материала. По данным ЖКХ потери тепла только по нашему посёлку составляют 13218 Гкал, т. е. 25% от всего количества вырабатываемого тепла! Это три котельные отапливают улицу!

При разумном хозяйствовании можно сэкономить ( 13218 Гкал х 982рубля (стоимость одной Гкал) = 13040076рублей).

В сумме за год экономия за счёт рациональной, ответственной хозяйственной деятельности соответствующих служб составит:

557218 + 542192 + 13040076 = 14139486 рублей.

На эти деньги можно проложить: 14139486 : 783 = 18056м теплотрасс!

Итак, перед человечеством встаёт проблема “трёх Э”- “Энергетика + Экономика + Экология”. Решение этой проблемы видится в использовании так называемых альтернативных источников энергии на фоне всемирной экономии ископаемого топлива. При решении проблемы необходимо учитывать следующие экономические вопросы:

1. Каковы ресурсы и потенциальные мощности данного вида источника энергии?

2. Какова себестоимость вырабатываемой этим источником энергии?

3. Каковы капитальные вложения в сооружение альтернативного источника?

4. Какова “ экологическая чистота” такого источника?

Перспектива большой энергетики связывается с атомной и термоядерной энергией.

“Если говорить о ресурсах ядерной энергии и возобновляемых видах энергии, то различные авторы сходятся в одном мнении: использование реакторов-множителей на быстрых нейтронах позволяет удовлетворить потребности человечества в энергии на многие сотни лет; применение термоядерных реакторов позволит навсегда решить проблему обеспечения человечества энергией”. (Г. В. Киселёв. “Экология и экономика энергетики, научно-популярная серия, раздел “физика”,стр. 30)

На единицу веса уран содержит в себе энергии в миллион раз больше, чем уголь. Известно, что 100 тонн угля заменяется 30 граммами урана. Чтобы обеспечить теплом наш посёлок достаточно: 16496:100х 0,03=5кг урана!

12,8МВт : 10,6МВт = 1,2х5 =6кг урана потребуется для обеспечения посёлка электроэнергией. Всего 11кг топлива, чтобы обеспечить посёлок энергией.

Насколько свободными будут железные дороги, насколько чиста окружающая среда! Атомная энергетика загрязняет внешнюю среду на несколько порядков меньше, чем, например, установки, вырабатывающие энергию сжиганием угля, нефти и т. д. Выбросов в воздушный бассейн практически нет. Атомная энергетика самая чистая из всех видов энергетики.

“Оказалось, что смертность от работы ТЭС на два порядка выше, чем от эксплуатации АЭС. Гибель людей, обусловленная близостью ТЭС, связана главным образом с выбросами адсорбированных золой канцерогенов. Усовершенствование очистки дымовых газов, видимо, слабо скажется на этом факторе, так как аэрозоли канцерогенов находятся на самых мелких частицах золы, которые плохо задерживаются фильтрующимися устройствами. ” ( Киселёв Г. В. Экология и экономика энергетики. / Знание. - 1990-№5-с. 48. )

При нормальном режиме эксплуатации биосфера надёжно защищена от радиоактивного воздействия. Конечно, авария на АЭС – большое несчастье.

Но ведь можно избежать аварии! Атомный реактор – чрезвычайно надёжная система, с многократным запасом надёжности. Если перечислить все ошибки, все нарушения инструкций по эксплуатации, которые были допущены на четвёртом блоке Чернобыльской АЭС, можно лишь подивиться живучести техники. И всем надо сделать вывод: сейчас техника требует от специалиста не только глубоких знаний, но и предельной сосредоточенности и, к сожалению, не прощает ошибок. Конечно, АЭС дорогостоящее сооружение, но а) оно одновременно будет источником электроэнергии; б) после турбины вода, имеющая ещё довольно высокую температуру, пойдёт на обогрев жилого массива.

Рано или поздно “ тремя китами” энергетики станут Солнце, тепло Земли и термоядерный синтез. Пока же альтернативой органическому топливу может быть только ядерная энергия.