Введение

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX в. в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетичес­кими и материальными процессами, происходящими в био­сфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально числен­ности населения и даже опережает его прирост.

Предупреждая о возможных последствиях расширяю­щегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (производимой человеком) деятельности про­являются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изме­нении климата. Антропогенные воздействия приводят к на­рушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд т углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2 в атмосфере составляет величину порядка 50 000 млрд т. Эта величина колеблется и зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенные выбросы углекислого газа превышают естествен­ные и составляют в настоящее время большую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к за­метным изменениям климата и соответственно к наруше­нию складывавшихся в течение миллионов лет равновес­ных связей в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следова­тельно, и теплового баланса может явиться возникновение « парников ого эффекта», то есть увеличения сред­ней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, по­вышение уровня Мирового океана, изменение его соленос­ти, температуры, глобальные нарушения климата, затопле­ние прибрежных низменностей и многие другие неблаго­приятные последствия.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать.

Решить данную проблему было бы можно, сократив вы­бросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода.

1. Воздействие теплоэнергетического предприятиятия на окружающую среду.

1.1.  Воздействие атомных станций на окружающую среду

        Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.

Наиболее существенные факторы -

·        локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве,

·        сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты,

·        изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС,

·        изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

       Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

       Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

Наиболее крупные проблемы термального загрязнения связаны с тепловыми электростанциями.  Выработка электричества с помощью пара неэффективна, поскольку в этом случае используется 37-39%  энергии, заключённой в угле, и 31%  ядерной  энергии. Несмотря на все недостатки,  тепловые электростанции продолжают существовать.

        Большая часть энергии топлива,  которая не может быть превращена в электричество, теряется в виде тепла.  Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс его в атмосферу.  Но более экономичный путь состоит в использовании в ка-честве охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем  она сама постепенно отдавала тепло в воздух.

      Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения.  Для электростанции мощностью  1000 МВт  требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

        Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на  5-15  С.  Если температура воды в водоёме составляет 16  С, то температура отработанной на станции воды будет от 22 до      28  С.  В летний период она может достигать  30-36  С.

          1.2. Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.

        Повышение температуры в водоёмах пагубно вли-яет на жизнь водных организмов.  В течение длительной эволюции холоднокровные обитатели водной  среды  приспособились к определённому интервалу температур.  Для каждого вида существует температурный оптимум , который на определённых стадиях жизненного цикла может несколько изменяться.  В определённых пределах эти организмы  способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких температур присущего ему интервала, он настолько к ним приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур.  Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации не имеет абсолютных  максимальных или минимальных пределов и меняется в зависимости от вида.

      В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды.  Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим,  времени для акклиматизации не хватает,  живые организмы получают тепловой шок и погибают.