Влияние энергетики на окружающую среду. Процесс производства электроэнергии и теплоты на электриче­ских станциях сопровождается значительным взаимодействием с внешней средой.

Процесс производства электроэнергии и теплоты на электриче­ских станциях сопровождается значительным взаимодействием с внешней средой.

Земля - уникальное небесное тело Солнечной системы. Ее по­верхность и окружающая ее среда имеют несколько сфер:

- литосфера - твердая поверхность;

- гидросфера - водная часть Земли;

- атмосфера - воздушная часть;

- биосфера - биологическая часть;

- ноосфера - разумная сфера, сфера разума (сфера взаимодействия Приро­ды и человека, где разумная человече­ская деятельность является основным решающим фактором).

Выдающийся русский ученый Вла­димир Иванович Вернадский (1863­1945), разработал учение о иосфере, а позже и о ноосфере, со­гласно которому все живые организмы, включая человека, и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя це­лостную динамическую систему.

Биосфера на Земле возникла под влиянием солнечной энергии и длительных биохимических процессов. Человек, как элемент биосфе­ры, появился сравнительно недавно, в один из поздних этапов ее эво­люции. На Земле за всю историю человечества жило примерно 20 ты­сяч поколений людей.

До того, как возникло скотоводство и земледелие и произошел переход от собирательства к производству, человек жил в полной гармонии с Природой. Затем человек стал активно внедряться в при­родную сферу и переделывать природу все более и более интенсивно.

До ХХ века активность человека носила более или менее локальный характер, а в ХХ веке она охватывает всю биосферу и носит уже глобальный характер.

Жак Ив Кусто писал: «Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устраша­ет природу».

В своих трудах последнего периода В.И. Вернадский указывал на необходимость перехода к ноосфере - сфере разума, когда хозяйст­венная деятельность человека будет точно соизмеряться с ее влияни­ем на все сферы Земли, а особенно на живое вещество.

Природа - живой организм, где взаимообусловленность всех процессов саморегулируется. Как всякий организм она адаптиру­ется, приспосабливаясь к изменяющимся условиям. Однако, об­щий прогресс в настоящее время достиг такого уровня, что про­мышленность и энергетика оказывают существенное влияние на биосферу, литосферу, гидросферу и атмосферу из-за соизмеримо­сти мощностей процессов в созданных человеком системах и глобальных процессов в Природе.

Посмотрим значение мощностей процессов, происходящих в природе и в искусственно созданных человеком установках:

- излучение Солнца на Землю - 10¹⁷ Вт;

- все реки и водопады на Земле - 10¹⁵ Вт;

- все электростанции мира - 10¹² Вт;

- все авиалайнеры – 10¹¹ Вт;

- все автомобили – 10⁵ Вт;

- взрыв атомной бомбы – 10¹⁵ Вт.

Напрашивается вывод - выбор и принятие решений человека должны зависеть, прежде всего, не от технических или технико­-экономических норм общества, а от социально-этических и нравст­венно-гуманистических норм общества и целей его развития.

Научно-технический прогресс в электроэнергетике развивается по линии использования все более калорийных видов топлива, пре­имущественно леса, торфа, угля, нефти, газа, позднее ядерного топ­лива.

То, что создавалось природой за миллионы лет эволюции - лес­ные массивы, биологически чистая вода, воздух, торф, нефть, уголь, газ - начинает частично деградировать, иссякать.

Приведем некоторые цифры касающиеся биосферы - области, занятой живыми существами и растительностью.

Биосфера имеет 2-е структурные части: континентальную - ≈ 29 % всей поверхности Земли, и океаническую - ≈ 71 % Земли.

Примерно 98 % гидросферы составляют моря и океаны, и только 2 % - пресная вода материка.

Адсорбируя солнечную энергию, растительный мир планеты за год образует ≈ 180 млрд. т биомассы и ≈ 300 млрд. т кислорода.

Биомасса служит основой питания животного мира, включая и человека, а также основой образования древесины, торфа, угля, нефти и газа.

Доля кислорода в атмосфере уменьшается от сжигания топлива на электростанциях и в котельных.

Самолет, пролетая тысячу километров, использует ≈ 35 т кисло­рода, а при взлете и посадке выбрасывает в атмосферу столько ядови­тых веществ, сколько 6 000 автомобилей.

Автомобиль, пробегая 1 000 км, расходует годовую норму по­требления кислорода человеком.

Ежегодно на Земле сжигается более 10 млрд. т кислорода.

Атмосфера выполняет функцию защитного покрова Земли, пре­дохраняющего ее от чрезмерного остывания и чрезмерного нагрева­ния.

Содержание углекислого газа СО₂ в атмосфере не должно пре­вышать 0, 03 %, а у нас на Земле, особенно в крупных промышленных центрах, это число превышено более чем в 3-4 раза. Это происходит от сжигания органического топлива на электростанциях, в котельных, на металлургических и других заводах.

Увеличение объема СО₂ идет еще и из-за сокращения площадей, занятых лесами, лугами; от загрязнения поверхностей морей и океа­нов нефтепродуктами. Сокращение растительного покрова Земли идет за счет увеличения площадей под пашни, под города и дороги, искусственные водоемы.

На поверхности Земли осаждаются отходы в виде золы, отвалов породы, вынутой из шахт, осаждается сера и другие частицы. Запы­ленность воздуха в городах в десятки раз больше, чем в сельской ме­стности.

В моря и океаны ежегодно попадает от 6 до 12 млн. т нефти и нефтепродуктов из-за аварий танкеров, их очистки, от нефтяных мор­ских скважин. А одна тонна нефти покрывает пленкой до 12 км² акватории. Уже сейчас нефтяной пленкой покрыто ≈ 1/5 часть по­верхности морей и океанов.

Увеличение концентрации СО₂ может привести к повышению на несколько градусов температуры низких слоев атмосферы (парнико­вый эффект), а это может привести к таянию ледников Гренландии и Антарктиды и затоплению части суши, на которой проживает 1/4 часть населения Земли.

В мире добывается ≈ 4 млрд. т нефти и газа, более 2 млрд. т угля, примерно 20 млрд. т горной массы в виде руды ежегодно извлекается из Земли.

Природа Земли, продолжая обеспечивать человечество необхо­димыми ресурсами для развития производства энергии, развития промышленности, начинает изменяться, утрачивая свою способность быть средой обитания для человека.

Рассмотрим влияние производства электроэнергии на окружаю­щую среду. Производство электроэнергии является энергоемким производством, и его доля влияния на окружающую среду (имеется в виду вредное влияние) довольно значительна.