Оксид углерода снижает способность крови переносить кислород к тканям. СО связывается с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин. Существуют данные, что содержание карбоксигемоглобина 1-2% влияет на поведение и может усугублять симптомы сердечно-сосудистых заболеваний (чтобы снабжение тканей кислородом оставалось на прежнем уровне, необходимо усиленное кровоснабжение). Содержание 2-5% приводит к нарушению психомоторных функций, а более 5% – нарушению сердечной деятельности и дыхания. Содержание карбоксигемоглобина более 10% приводит к головной боли, утомляемости, сонливости, снижению работоспособности, коме, остановке дыхания и смерти.
Полиядерные ароматические углеводороды — большая группа органических соединений, содержащих два бензольных кольца или более. Они относительно мало растворяются в воде, но хорошо – в жирах. Существует несколько сотен ПАУ, наиболее известен бензапирен.
Бензапирен является местным канцерогеном. Исследования в основном отмечают развитие рака легких в результате поступления ПАУ с воздухом; меньше сообщений о канцерогенности ПАУ, поступивших с пищей, хотя абсолютное количество может быть намного большим, чем в случае поступления с воздухом.
Загрязнение атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и на флору, фауну, на различного рода сооружения.
С 1880 г содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось с 0.02% до 0.033%. Ученые считают, что содержание С02 в атмосфере будет удваиваться каждые 23 года.
Повышение концентрации СО2 в атмосфере может, по мнению многих ученых, вызвать глобальные изменения климата Земли в связи с так называемым парниковым эффектом.
Сущность этого эффекта состоит в том, что слой воздуха, обогащенного СО2, хорошо пропускает солнечную радиацию, но задерживает длинноволновое тепловое излучение Земли. Отраженный земной поверхностью солнечный свет в инфракрасной области поглощается в тропосфере и нижних слоях стратосферы, приводя к повышению их температуры.
Прошедший в 1997 г. Всемирный экологический форум в Киото констатировал, что через двадцать лет на Земле станет теплее на 3 градуса. Ночи будут теплее, летом станет больше жарких дней, а зимой – холодных. Проливные дожди будет сменять продолжительная засуха. Самый стремительный рост средней температуры на Земле за последние 50 лет наблюдается в районе Антарктиды. Здесь потеплело на 2.5 градуса, что вызвало обрушение ледников площадью в несколько тысяч квадратных километров и повышение уровня Мирового океана. Уровень воды в морях и океанах за последнее время поднялся на 10-15 сантиметров. Итоговый протокол форума в Киото зафиксировал обязательства стран Европейского союза сократить к 2010 году загрязнение атмосферы на 8% по сравнению с 1990 годом.
От перераспределения и содержания озона, количество которого в атмосфере невелико (2*10-6 % по объему) зависит не только метеообстановка, но и жизнедеятельность всей биосферы. Озон не пропускает на Землю опасное ультрафиолетовое излучение с длиной волны меньше 0.2 мкм. Вместе с тем, озон не пропускает около 20% земного излучения - это препятствует охлаждению планеты.
В 1985 г была принята Венская конвенция по охране озонового слоя, в 1987 г. - Монреальский протокол к конвенции по веществам, разрушающим озоновый слой. Предусмотрено поэтапное сокращение производства и потребления хлорфторуглеродов.
Промышленные предприятия, городской транспорт и теплогенерирующие установки являются причиной смога — колоссального загрязнения воздушной среды над городами. Способствуют смогу и неблагоприятные погодные условия - отсутствие ветра, температурная инверсия.
При обычных условиях температура воздуха над воздушным бассейном населенного пункта значительно ниже той температуры, которую имеет воздух в околоземном пространстве, поэтому даже при отсутствии ветра происходит вентилирование воздушного бассейна имеющий меньшую массу теплый загрязненный воздух поднимается вверх, а чистый воздух, большей массы, поступает вниз. В некоторых местах Земли (Лондон, Лос-Анджелес, Кемерово, Нижний Тагил и т.д.) часто возникает температурная инверсия, когда воздух над воздушным бассейном имеет более высокую температуру, чем в приземном слое, и, следовательно, меньшую массу. Поэтому чистый воздух не может опуститься вниз и вентилировать воздушный бассейн. Ситуация еще более усугубляется отсутствием ветра - все вредные вещества, поступающие в воздушный бассейн, остаются над городом.
В 1952 году смог в Лондоне за 5 дней погубил 5000 человек, а 10000 получили тяжелые заболевания.
Различают два типа смогов:
1. восстановительный (дым, сажа, S02). Максимальные уровни загрязнения наблюдаются утром при t = 00 С. Раздражает дыхательные пути;
2. фотохимический. Образуется при взаимодействии окислов азота с углеводородами выхлопных газов.
Деятельность ТЭС связана с выдачей большого количества твердых отходов: золы и шлака. Золоотвалы тепловых электростанций оказывают многофакторное воздействие на окружающую природную среду.
Воздушный бассейн загрязняется вследствие поступления с отвалов мелкозернистых частиц отходов и различных многообразных веществ, то есть некоторые отвалы представляют собой своего рода "биологические реакторы".
Опасным источником загрязнения воздуха является пыление при сильном ветре с подсушенной поверхности отвалов. Пыльные бури, распространяются в ряде случаев на сотни километров. Например, космонавты, пролетая над территорией Казахстана, по мощному шлейфу пыли стразу же узнавали золоотвал Экибастузкой ГРЭС - 1.
Было подсчитано, что с одного га подсушенной поверхности отвала при скорости ветра 5-6 метров уносится 2-5 тонн мелкозернистых отходов. По данным В.Н.Яковлева за пределы отвала на окружающую территорию в год с одного га поступает до 1000 тонн отходов или в целом со всех отвалов страны более 100 млн. тонн, а эта цифра совпадает с суммой выбросов в атмосферу из дымовых труб промышленных предприятий.
По разному воздействует на окружающую среду удаление шлака и золы. Распространение перечисленных выбросов в атмосферу зависит от рельефа местности, скорости ветра, перегрева их по отношению к температуре окружающей среды, высоты облачности, фазового состояния осадков и их интенсивности. Взаимодействие выбросов с туманом приводит к образованию устойчивого сильно загрязненного мелкодисперсного облака - смога, наиболее плотного у поверхности земли. Одним из видов взаимодействия ТЭС на атмосферу является все возрастающее потребление воздуха, необходимого для сжигания топлива.
1.2 Выбросы ТЭЦ в водоемы и их влияние на гидросферу
Воздействие теплоэлектростанций на водные объекты определяется их тепловым загрязнением и сбросом сточных вод.
На каждой электростанции, которая использует воду в качестве средства производства электрической и тепловой энергии, образуется определенное количество сточных вод. Причем объем сточных вод во времени может не только уменьшаться, например, за счет улучшения культуры производства и использования экологически более совершенного оборудования и технологий, но и увеличиваться, например, при введении новых технологических процессов, таких, как десульфуризация и денитрификация дымовых газов.
Сточная вода - это вода, свойства которой изменены в результате бытовых, промышленных, сельскохозяйственных или других процессов.
В этом смысле к сточным водам ТЭС следует отнести:
- сточные воды водоподготовительных установок (ВПУ);
- воды, контактирующие с нефтепродуктами и загрязненные ими;
- продувочные воды замкнутых технологических контуров, в которых происходит процесс накапливания примесей за счет выпаривания или контакта с более минерализованными средами (продувка системы оборотного охлаждения (СОО) конденсаторов турбин, продувка котлов, продувка замкнутых систем гидрозолоудаления (ГЗУ) и газоочистки);
- сбросные воды прямоточных систем ГЗУ;
- отработанные растворы очистки внутренних и наружных поверхностей нагрева теплосилового оборудования, а также отмывочные воды после консервации оборудования;
- ливневые воды с территории ТЭС;
- фильтрационные воды прудов-накопителей.
При подготовке добавочной воды энергетических котлов (ЭК) и подпиточной воды теплосети широко используется известкование с коагуляцией исходной воды и последующее ионообменное обессоливание и умягчение осветленной воды. При этом расходуется большое количество химических реагентов (извести, коагулянта, щелочи, кислоты, хлорида натрия и т.п.), которые после использования удаляются вместе с частью воды, образуя сточные воды. Объемы этих сточных вод и количество, содержащихся в них солей, значительны. Так, на регенерацию ионитных фильтров химобессоливающих установок (ХОУ) электростанциями страны расходуется ежегодно 0.5 - 0.6 млн. тонн серной кислоты и 0.4 - 0.5 млн. тонн едкого натра. При этом в водоисточники со сточными водами ВПУ электростанций сбрасывается примерно 2 млн. тонн солей в год.
Солевые стоки водоподготовительных установок содержат нейтральные соли, кислоты и щелочи, не обладающие специфическими токсичными свойствами. Практикуется сброс этих вод в систему ГЗУ, в пруды-испарители при благоприятных климатических условиях, в подземные водоносные горизонты, не пригодные для хозяйственных целей и надежно изолированные от подземных вод, используемых для водоснабжения. Наиболее распространенным методом обработки сточных вод ионообменной части ВПУ является их нейтрализация для коррекции рН и разбавление перед сбросом сточных вод в водоем, если такой сброс разрешен. Однако в последнее время такие сбросы с проектируемых или реконструируемых ТЭС обычно запрещаются, т.к. приводят к существенному повышению солесодержания водоемов.